A mis alumnos y a mis amigos

Pero llegado a cierto término de crecer y de vivir, me salteó de repente un tan extraordinario ímpetu de conocimiento, un tan grande golpe de luz y de advertencia, que revolviendo sobre mí comencé a reconocerme haciendo una y otra reflexión sobre mi propio ser: ¿Qué es esto, decía, soy o no soy? Pero pues vivo, pues conozco y advierto, ser tengo. Más, si soy, ¿quién soy yo? ¿Quién me ha dado este ser y para qué me lo ha dado?

BALTASAR GRACIÁN en El Criticón

Prólogo

SI SU VOLUNTAD ES aprender y su expectativa es profundizar en conocimientos sobre cómo funciona el ser humano, tiene un buen libro en sus manos. Con su lectura realizará un erudito viaje hacia el mundo de los sentidos, se le ofrecerán las claves de cómo y por qué funciona el universo de la percepción.

Cómo percibimos el mundo es una exploración del funcionamiento de los sentidos y las percepciones dirigida al lector culto. El autor empieza explicando el concepto contemporáneo de mente, en el que la consciencia no es más que una pequeña evocación de nuestra amplia realidad inconsciente. Después nos explica el papel de la consciencia como expresión integradora de la información y de los estímulos que recibimos constantemente desde nuestro mundo exterior. Entre las fortalezas de este texto destaca su planteamiento fisiológico, dinámico y multidimensional. Sirva como ejemplo la descripción comprensiva sobre cómo funciona el sentido de la visión, desde que el ojo capta las imágenes exteriores hasta su procesamiento en el cerebro, un procesamiento que siempre ocurre de forma inconsciente precediendo a la experiencia consciente.

El autor convierte en simplicidad la enorme complejidad que tiene cada uno de nuestros sistemas sensoriales y describe el perímetro de nuestro limitado conocimiento en cada uno de los submundos que recorre. Lo primero es comprender el sentido de uno mismo, sentirse ser humano, y luego –ya uno en su propio cuerpo- se pueden recorrer los sentidos que utilizamos para entender y compartir el mundo exterior. Todo ello más allá de los siempre considerados sentidos esenciales: la vista, el oído, el olfato, el gusto y el tacto. El título de la obra ya es un aviso en sí mismo: Cómo percibimos el mundo implica subjetividad, percepción personal de un mundo exterior que envía constantemente señales y que cada criatura percibe de forma distinta. ¿Existen en realidad los colores? Como nos indica el autor, «fuera de nosotros no hay luz, sólo energía electromagnética, ni olor, sólo partículas volátiles». Ciertamente, nuestro cerebro recibe infinidad de estímulos, y lo que nos hace verdaderamente inteligentes es su forma de filtrar, seleccionar e inferir conocimiento ante tal avalancha. Procesamos solamente una ínfima cantidad de t oda la información que recibimos. Con ella interpretamos el mundo y jugamos siempre a predecir el futuro inmediato. Pero esta capacidad de anticipación de nuestro cerebro también nos hace ignorantes y vulnerables ante lo imprevisto; de ella precisamente se aprovechan los magos para crearnos ilusiones cognitivas.

La consciencia es una construcción personal, con sello propio. También lo es esta magnífica obra que le deleitará. Porque el autor, siempre que tiene ocasión, nos proporciona un fantástico ejemplo para que comprendamos mejor cada proceso, y cuando ello es posible, incluso nos invita a practicar pruebas sencillas con el mismo objetivo. El profesor Ignacio Morgado es un sabio generoso. Sabio porque este tipo de libros solamente se pueden escribir desde el conocimiento maduro, y generoso porque nos ahorra esfuerzos al transmitir su erudición para el disfrute de los profanos. Y si lo hace es porque es una persona preparada, apasionada y abierta al mundo. Desde aquí nuestra gratitud.

JORDI CAMÍ

Catedrático de Farmacología en la Universitat Pompeu Fabra y Director de la Fundación Pasqual Maragall

Introducción

Relatividad y poder de la mente y los sentidos

EL CONOCIMIENTO QUE TENEMOS del mundo no es absoluto pues depende del cerebro, el órgano que lo adquiere. Gracias a la mente, su función más especial, el cerebro filtra la información que recibe, la procesa y la hace consciente a su modo. Es una función compleja en cuyo análisis resulta crítico el lenguaje que utilicemos. Si, por ejemplo, nos expresamos diciendo que el cerebro nos engaña, o nos impide algo, o se nos adelanta en un razonamiento o decisión, quizá sin darnos cuenta estamos presuponiendo algo que en realidad no existe. Porque, ¿quién es ese nos del que hablamos?, es decir, ¿quiénes somos nosotros o quién soy yo? ¿Acaso la carcasa que queda cuando se extrae el cerebro de nuestro cuerpo? Seamos realistas, si analizamos detenidamente nuestra propia naturaleza no tardamos en darnos cuenta de que antes que nada somos nuestro cerebro y la mente que él crea. Sólo lo que ellos son capaces de percibir o conocer no nos es ajeno. Lo que no existe en nuestra mente, no existe para nosotros y si el cerebro se altera, la mente también lo hace. Por esa razón, si fuera posible trasplantar el cerebro de un cuerpo a otro, lo que en realidad estaríamos haciendo no sería un trasplante de cerebro, sino un trasplante de cuerpo. Un análisis científico y riguroso de la naturaleza humana debe entonces empezar por evitar el lenguaje dualista, el que considera que la persona o su mente son algo independiente de su cerebro.

La mente misma y los sentidos que tenemos tampoco son algo absoluto, pues la naturaleza podría haber creado seres diferentes, con capacidades mentales distintas a las que tenemos los humanos para conocer el mundo en que vivimos. No hay razón para pensar lo contrario. ¿Cómo podrían ser los individuos con una mente diferente a la nuestra y con desconocidos y sofisticados sentidos? Un modo eficaz de razonar sobre ello es situándonos del otro lado, tratando de imaginar, por ejemplo, cómo podríamos explicar la luz a un ciego de nacimiento. Inténtelo el lector, intente pensar en cómo lo haría y verá que no es nada fácil. Casi podríamos decir que es imposible. Pero aunque resulte difícil explicarla y nuestro ciego no pueda entenderla, es un hecho que la luz existe en nuestra mente. Pues bien, nosotros mismos podríamos pasar a ser los «ciegos» cuando alguien, un ser diferente, con una mente más compleja que la nuestra, tratase de explicarnos un nuevo y desconocido sentido.

Según el mismo razonamiento, si la retina humana fuese sensible a longitudes de onda electromagnéticas mayores que las que corresponden a la energía luminosa, es decir, a la luz, nuestros ojos podrían captar directamente las ondas de la radio o la televisión. Sería fantástico, pero de nada nos serviría tal destreza si no tuviésemos también un cerebro que fuese capaz de procesar esas ondas captadas por los ojos y hacer consciente e inteligible el resultado de su procesamiento. Del mismo modo, si los humanos dispusiéramos de un órgano sensorial capaz de captar el magnetismo terrestre y de un cerebro capaz de procesar semejante información, al igual que muchas aves migratorias sabríamos en cualquier momento la latitud geográfica en la que nos encontrásemos, es decir, llevaríamos en nuestro cerebro algo muy parecido a un navegador GPS (Global Position System). Si podemos concebir fantasías como las que acabamos de explicar es porque uno de los poderes de la mente humana consiste precisamente en imaginar incluso lo que la supera, es decir, lo sobrenatural. Pero esa capacidad de imaginación tendrá siempre limitaciones, como las que impiden concebir la luz a un ciego de nacimiento.

La propia consciencia, es decir, el estado de la mente que nos permite darnos cuenta de lo que pasa, puede ser también objeto de reflexión. ¿De qué soy consciente en cada momento? ¿Del proceso mismo de pensamiento o sólo de su resultado? ¿Tengo una sola, o más de una consciencia? Analizando con detalle y rigor la mente humana descubrimos sus capacidades y limitaciones, incluyendo algunas especialmente relevantes de las que no solemos percatarnos. ¿Podemos acceder conscientemente a cualquier contenido de la mente? ¿Tenemos razonamientos inconscientes? Yendo más lejos, ¿puede la mente humana comprender la subjetividad? ¿Cómo la materia biológica se vuelve imaginación? ¿Podría la mente humana crear otras mentes incluso sin comprender su naturaleza? Éstas y otras muchas preguntas son críticas o relevantes en el estudio de la mente, un estudio que necesariamente implica el de los sentidos y las percepciones, los procesos cerebrales que la llenan de contenido y la enriquecen. Una mente sin sensaciones ni percepciones sería una mente vacía y empobrecida, algo así como un cielo sin estrellas o un colegio sin niños. Como el de la mente en general, el mundo de los sentidos es fascinante, entre otras cosas porque se presta a cuestiones que parecen contradecir al sentido común. ¿Existen en realidad los colores? ¿Es posible la visión ciega? ¿Es el dulce una propiedad física de las golosinas? ¿Por qué no tenemos nombres para los miles de olores que podemos percibir? ¿Podemos oír al ver formas o colores? ¿Se corresponde lo que percibimos con la realidad? Aunque le sorprendan, el lector notará que este tipo de razonamientos y cuestiones no es algo ocioso, pues nos ayuda a comprender la naturaleza relativa, el poder y las limitaciones de la mente y los sentidos.

En este libro pretendemos dar respuesta a preguntas como las anteriores y otras muchas de similar naturaleza con la intención de explicar al lector cómo percibimos el mundo y nos relacionamos con él. Nos disponemos a analizar la mente humana y los procesos sensoriales basándonos en el conocimiento más actualizado que tenemos sobre el cerebro y los mecanismos fisiológicos que los hacen posibles. Nos detendremos especialmente en la consciencia y la autoconsciencia como estados evolucionados de la mente y exploraremos todos y cada uno de los sistemas sensoriales (los sentidos somáticos, el gusto, el olfato y el sabor, la visión, la audición), sus funciones y el modo en que el cerebro los organiza y controla. Lo haremos en la forma de un relato progresivo, justificando y enlazando los diversos contenidos para dar cohesión y continuidad al conjunto. De ese modo, el lector podrá seguir el libro como si fuese una novela, aunque quizá más lentamente. Con el mismo fin hemos reunido información y ejemplos relevantes, además de muchos datos desconocidos y atractivos, que a buen seguro despertarán interés en cada uno de los diferentes apartados. A ello añadimos un especial esfuerzo para explicar los procesos fisiológicos complejos de forma clara y amena, evitando en lo posible tecnicismos o clarificando los términos científicos. El glosario del final del libro ayudará también a cualquier lector a entender o repasar algunos de los principales términos utilizados.

Dirigimos este libro a un amplio público que incluye no sólo a profesores y estudiantes, sino también a cualquier persona curiosa que, aunque no tenga conocimientos de biología o neurociencia, desee indagar en el modo en que nos conocemos a nosotros mismos y el mundo al que pertenecemos. La mente humana es algo muy especial. Cuando el lector empiece a leer los apartados que siguen, va a tardar muy poco en darse cuenta de que el principal protagonista de este libro no es otro que él mismo.

I

LA NATURALEZA DE LA MENTE CONSCIENTE

CUANDO REFLEXIONAMOS SOBRE NUESTRA propia existencia y el mundo que nos rodea, llegamos pronto a la conclusión de que todo lo que sentimos, sea real o imaginado, forma parte de nuestra mente, una entidad subjetiva, escurridiza y aparentemente misteriosa que nos permite ser eso tan especial que somos los humanos y no otra cosa diferente. Cada uno de nosotros sabe muy bien cómo es sentirse persona, es decir, humano, pero ¿cómo será sentirse chimpancé o murciélago? Hasta para imaginarlo tenemos dificultad. Nunca estaremos dentro de la piel de un ser diferente a nosotros mismos para poder tener el sentimiento genuino de su propia existencia. Por extraño que parezca, la mente, más incluso que el cuerpo, es lo más propio y familiar que tenemos, aquello con lo que cada uno de nosotros más se identifica. A pesar de ello, analizándola introspectivamente, mirando cada uno de nosotros hacia su propio interior, podemos tener la errónea sensación de que la mente es algo añadido al cuerpo y diferente a él, en lugar de una manifestación tan inseparable del mismo, particularmente del cerebro, como el movimiento de la rueda. Aunque resulte paradójico, el único modo que tenemos de conocer nuestro cuerpo es mediante la propia mente, esa mente que él mismo genera. Es decir, es por la mente que llegamos al cuerpo del que ella depende, y no al revés.

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Qué es la mente

LA MENTE ES UN CONJUNTO de funciones o procesos del cerebro, como sentir y percibir el propio cuerpo y el mundo en que vivimos, tener motivaciones y emociones, aprender y recordar, olvidar, dormir y soñar, hablar y comprender el lenguaje, etc., incluidas todas las formas posibles de pensamiento y entendiendo éste como la actividad mental que tiene lugar en ausencia de la propia cosa sobre la que se piensa. La mayor parte de los procesos mentales puede ocurrir tanto de forma consciente como de forma inconsciente, pero los procesos conscientes se basan siempre en componentes inconscientes. La estructura y la dinámica funcional del cerebro humano hacen que todos los procesos mentales estén acoplados y se influyan mutuamente. Las emociones, por ejemplo, influyen en la memoria y ésta determina buena parte de los sentimientos, del mismo modo en que lo hacen también las percepciones y las motivaciones, e incluso los sueños. De ese modo, recordamos mejor todo aquello que nos emociona, como el nacimiento de un hijo o el atentado contra las torres gemelas de Nueva York. Asimismo, nos emocionamos cuando recordamos o vemos la fotografía del ser querido que ya no está con nosotros.

Tal como ha evolucionado y funciona, el cerebro es un órgano que no tendría sentido aisladamente, sin un medio externo con el que interactuar continuamente para poder desarrollarse y funcionar. La mente extrae del medio ambiente buena parte de sus contenidos. Si la herencia biológica es el material sobre el que se esculpe la mente, el ambiente es el escultor que le da su forma. Ambos son críticos para el resultado final y el comportamiento. Una exploración profunda del cerebro y la mente debe considerar no sólo los factores biológicos y ambientales implicados, sino también la continua interacción entre ambos.

La mente humana funciona de tal modo que si abrimos los ojos en un día soleado sentimos que todo el paisaje que contemplamos está lleno de luz. Igualmente, el olor del desayuno matinal nos parece que está ahí fuera, saliendo de la taza de café caliente. Pero lo cierto es que esa luz y ese olor sólo existen en nuestra mente, pues son el modo en que el cerebro hace que percibamos las diferentes formas de energía que circundan nuestro entorno. Fuera de nosotros no hay luz, sólo energía electromagnética, ni olor, sólo partículas volátiles. Es decir, el cerebro, mediante la actividad electroquímica de sus neuronas, crea la mente y nos hace percibir lo que ocurre fuera y dentro de nuestro cuerpo de un modo especial y fascinante que no tiene por qué coincidir con la realidad misma, sea ésta lo que sea. Ese modo especial no es otra cosa que la percepción consciente y sus contenidos, un fenómeno que, además de dar sentido a nuestra vida, aporta flexibilidad al comportamiento y nos convierte en seres verdaderamente inteligentes.

Algunos filósofos y pensadores tienen una concepción localizacionista de la mente según la cual ésta se extiende en el entorno, es decir, se sitúa físicamente en el propio cerebro y más allá del mismo. Si analizamos detenidamente esta forma de pensar, aunque podemos admitir que los contenidos del ambiente que el cerebro captura y asimila pasan a ser parte de la mente, resulta absurdo decir que la mente está en algún lugar, sea en el propio cerebro o fuera de él, ya que, por definición, la mente no es un producto separable y, por tanto, localizable en alguna parte, sino una función, y las funciones no se ubican en ningún lugar. Lo correcto no es decir que la mente está en el cerebro, o fuera de él, sino decir que la mente es una función del cerebro en interacción con su entorno. Al lector quizá le resulte más fácil entenderlo con una metáfora. Sería absurdo decir que el movimiento está en las piernas cuando andan. Lo correcto es decir que el movimiento es lo que hacen las piernas cuando andan.

Una idea relativamente nueva

Por sorprendente que parezca, la idea de que el cerebro es quien genera los procesos mentales es relativamente nueva. Los antiguos egipcios, considerándolo un órgano superfluo, lo extraían por la nariz de los cadáveres que embalsamaban. En la Grecia clásica, el sabio Aristóteles (384-322 a.C.) encontró motivos para ubicar los procesos mentales erróneamente en el corazón, aunque por entonces también había quien, como Hipócrates de Cos (460-370 a.C.), considerado el padre de la medicina, apostaba ya por el cerebro para tal función. Mucho más tarde, el médico navarro Juan Huarte de San Juan (1529-1588) tuvo también claro el papel mental del cerebro, pero el filósofo racionalista francés René Descartes (1596-1650), entrado ya el siglo XVII, creía que la mente (o alma) era algo ajeno al cuerpo, aunque relacionada con él a través de la glándula pineal, una diminuta estructura del centro del cerebro que al parecer Descartes sólo había visto en los espléndidos dibujos anatómicos del médico de Flandes Andreas Vesalius (1514-1564).

Sentir que el cerebro genera la mente es algo intuitivo y quizá por eso puede parecer extraño que sabios antiguos, como Aristóteles, creyeran que radicaba en el corazón. Sin embargo, lo más probable es que si hoy no supiéramos nada o casi nada sobre las funciones del cerebro, nosotros podríamos cometer también el mismo error, ya que, en condiciones normales, no existe ninguna señal, aparente o tácita, que nos indique que es el cerebro y no otro órgano de nuestro cuerpo el que piensa. El que los ojos estén en la cabeza y la visión sea un importante componente de la mente no fue suficiente para que muchos sabios antiguos llegasen a atribuirla al cerebro. Hoy no albergamos dudas de que el cerebro humano, el órgano más complejo que existe en el universo conocido, es quien genera y controla los procesos mentales y el comportamiento. Pero ¿cómo lo hace?, ¿cómo es posible que un órgano material genere algo aparentemente tan inmaterial, subjetivo y complejo como la mente humana? Ante el reto de responder a estas preguntas hemos de pensar que es nuestro propio cerebro y no otro órgano más inteligente o superior a él quien debe contestarlas y, por tanto, quizá antes que nada deberíamos preguntarnos si puede o no el cerebro humano entender su propio funcionamiento y llegar a saberlo todo sobre sí mismo. ¿Qué opina el lector? Volveremos sobre esta crítica cuestión en el epílogo del libro y aquí nos limitaremos a explicar lo que hoy conocemos sobre el cerebro y sus funciones.

Las entrañas del cerebro humano

Los aproximadamente cien mil millones de neuronas del cerebro humano (10¹¹) son células de diversos tamaños y morfología, aunque todas ellas pequeñas y generalmente muy ramificadas (figura 1a). Cada neurona recibe información de otras neuronas o células a través de las dendritas, pequeñas ramificaciones que surgen de su cuerpo principal. Todas las neuronas tienen además una prolongación más larga llamada axón o fibra nerviosa, que puede alcanzar en algunos casos hasta un metro de longitud y es por donde envían su información a otras neuronas o a partes distantes del cuerpo, como los músculos y las vísceras. La información que llevan las neuronas se transmite a lo largo de sus axones en forma de pequeñas descargas eléctricas llamadas potenciales de acción. Esos potenciales son, por así decirlo, la palabra con la que habla el sistema nervioso, el modo que tiene de codificar y procesar la información que recibe.

Las neuronas se comunican entre ellas mediante conexiones funcionales llamadas sinapsis (del griego σύναψις, que significa «enlace»), de las que hay unos mil billones (10¹⁵) en todo el cerebro humano (figura 1b). En cada sinapsis hay implicadas dos neuronas, la que entrega la información, llamada neurona presináptica, y la que la recibe, llamada neurona postsináptica. La neurona presináptica entrega su información liberando una minúscula cantidad de una sustancia química, el neurotransmisor, que difunde a través del microscópico espacio que la separa de la neurona postsináptica y, uniéndose a ella, modifica su actividad. Para formar nuevas sinapsis, las neuronas emiten minúsculas excreciones o brotes llamados espinas dendríticas. Mediante cambios en su morfología y funcionamiento, las neuronas y sus sinapsis pueden almacenar información. Aunque no está clara la capacidad de almacenamiento de información del cerebro humano, pues las estimaciones le atribuyen entre uno y mil terabytes (cada terabyte son 1012 bytes o 1.000 gigabytes; 1 byte son 8 bits), no hay duda de que se trata de un órgano que se caracteriza especialmente por una enorme capacidad para combinar, asociar y almacenar información de diferente procedencia. El cerebro se comunica con el resto del cuerpo mediante nervios, que son manojos compactos de axones o fibras de diferentes neuronas. El nervio trigémino, por ejemplo, es un manojo de fibras nerviosas por el que la información sensorial de la cabeza y la cara es enviada al cerebro.

Instinto, emoción y razón: Tres cerebros en uno

Durante unos 500 millones de años, a partir del periodo geológico Cambriano, las neuronas de las diferentes especies animales han ido aumentando, cambiando y especializándose para formar circuitos cada vez más complicados, adaptados para responder a las nuevas e inciertas situaciones ambientales que esos animales habían de afrontar. Los primeros cerebros que se formaron contenían circuitos neuronales organizados para controlar su metabolismo y funciones vitales básicas. Era el cerebro de los instintos, propio de especies como los reptiles. Con el tiempo, nuevos circuitos nerviosos capaces de emitir respuestas emocionales y de almacenar información relacionada con las experiencias pasadas de los sujetos se acoplaron al cerebro de los instintos. Surgió así el cerebro emocional, en los mamíferos, hace unos 220 millones de años.

Por último, en los primates, desde hace unos 55 millones de años, los circuitos y las partes posteriores del cerebro (lóbulos occipital, parietal y temporal, figura 3) crecieron considerablemente, especializándose en el análisis y procesamiento de los diferentes tipos de información sensorial (somática, visual, auditiva, etc.), mientras que las partes anteriores del cerebro (lóbulo frontal, figura 3) crecieron y evolucionaron, especialmente en los homínidos, para especializarse en el razonamiento, la resolución de problemas, la toma de decisiones y la organización y dirección de los movimientos corporales y el comportamiento en general. Así se completó la terna que nos convirtió a los humanos en seres a la vez instintivos, emocionales y racionales, pues al ser la evolución conservadora, ninguno de esos cerebros se ha quedado por el camino. Perfectamente integrados y acoplados, esos tres componentes cerebrales controlan el funcionamiento de nuestro cuerpo y generan los estados mentales propios de nuestra especie (figura 2).

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Qué es la consciencia

MUCHOS PROCESOS MENTALES TIENEN lugar de modo totalmente automático e inconsciente, pero la mayoría de ellos, como las percepciones, las emociones o la memoria, tienen también lugar de manera consciente, aunque buena parte de sus componentes sea siempre inconsciente. La consciencia no es un producto o algo que fluye del cerebro, sino un estado de la mente que consiste en darnos cuenta de cosas que pasan en ella, aunque no de todo lo que pasa en ella. Para entenderlo mejor podemos decir que es aquello que perdemos cuando dormimos o nos anestesian. La consciencia nos permite cosas como ver, recordar o sentir miedo, pero el dejar de hacerlo no siempre significa que lo que no vemos, no recordamos o no sentimos no esté de algún modo registrado en nuestro cerebro. Simplemente puede significar que en ese momento no nos permite acceder a esa información de un modo consciente. En buena medida, la consciencia consiste en pensamientos sobre pensamientos, es decir, su naturaleza es reflexiva. Al menos para los humanos, la consciencia es el estado más crítico de la mente, pues de algún modo todo lo que somos empieza y acaba en ella, en el ser capaces de notar nuestra propia existencia y la del mundo en el que vivimos.

Además de un estado personal, subjetivo y cualitativo, es decir, muy especial, la consciencia es un estado unificado, pues aunque la integran múltiples componentes sensoriales, de color, forma, sonido, movimiento, olor, etc., se nos presenta siempre como un todo integrado, de tal modo que somos conscientes o no lo somos, pero nunca, salvo en casos excepcionales o patológicos, tenemos la impresión de tener más de una consciencia al mismo tiempo. La consciencia tiene también mucho de ilusoria, pues aunque el cerebro procesa los diferentes tipos y componentes de los estímulos sensoriales y sus cambios a diferente velocidad y ese procesamiento precede en milisegundos a su percepción consciente, esta última, lejos de resultar fragmentada, es normalmente coherente y continuada. En una secuencia visual, por ejemplo, aunque la percepción que tenemos de los cambios en el color precede en unos 75 milisegundos a la percepción que tenemos de los cambios en el movimiento, no notamos esa diferencia y el conjunto lo percibimos de forma única e integrada, sin que la imagen se descomponga, es decir, lo percibimos como una sucesión continuada y progresiva de acontecimientos.

En la consciencia hemos de distinguir sus contenidos (el gusto del queso, el color de los limones, la sensación de miedo, el recuerdo de una cara) de sus niveles o estados (podemos estar despiertos, dormidos, adormilados, bajo los efectos de una droga, en coma vegetativo, etc.), aunque ambos sean aspectos muy relacionados entre sí. Para estar conscientes no necesitamos ser especialmente estimulados ni forzar el pensamiento, pues la consciencia ocurre espontáneamente, se nos impone, ya que no poseemos ningún dispositivo para activarla o desactivarla voluntariamente en cualquier momento como hacemos con la visión abriendo o cerrando los ojos. Los contenidos y estados de la consciencia pueden ser cambiados o modulados por estímulos externos de cualquier naturaleza (voces, imágenes, golpecitos en la espalda), por pensamientos, recuerdos u otros estímulos internos, o por una combinación de todos ellos. Aunque la consciencia, como decimos, es privada, su contenido puede inferirse a veces de la conducta o de la expresión verbal de las personas.

¿Es lo mismo consciencia que atención?

Aunque es cierto que la atención selectiva, voluntaria o no, está muy relacionada con la consciencia y puede influir en ella, atención y consciencia no son la misma cosa, pues podemos ser conscientes sin prestar atención a nada particular, como cuando descansamos relajados con los ojos cerrados, o estar pendientes de cosas sin necesidad de ser conscientes de ellas, como cuando conducimos atendiendo automáticamente a la carretera mientras pensamos en lo que haremos al llegar al destino. Es decir, podemos atender a objetos o cosas perceptualmente invisibles. Curiosamente, si mantenemos nuestra mirada sobre la imagen de algún objeto luminoso sin prestarle atención, es decir, sin percibirlo conscientemente, puede ocurrir que cuando retiramos de él la mirada veamos como impresa en nuestra retina y por unos segundos una imagen consciente del mismo, es decir, una postimagen consciente de ese objeto. Sin embargo, sin prestarle atención selectiva no se aprecian los detalles de una escena incluso cuando se afirme que esa escena ha sido vista.

También puede ocurrir que, incluso sin prestarle atención, el observador sea capaz de percibir lo más esencial o relevante de una escena y recordar con precisión su categoría, es decir, si se trata de una cara, una carta, un espacio natural o lo que sea, siempre que constituya algo verdaderamente muy destacable de esa escena. Si se trata de la imagen de una escena compleja conteniendo, por ejemplo, un arma amenazante, esa arma puede ser percibida incluso cuando la imagen se presente no más de 30 milisegundos y sin que el sujeto tenga ninguna expectativa sobre el contenido de tal escena. En tan poco tiempo el proceso de atención selectiva no puede tener lugar, por lo que deducimos que sin su ayuda puede producirse también un registro involuntario de información que posteriormente se hace consciente. No es menos cierto que el prestar o no atención a un objeto hace que éste se vuelva o no consciente en nuestra mente. En todo caso, atención y consciencia parecen tener papeles diferentes y casi diametralmente opuestos, pues la atención selecciona información mientras que la consciencia, como veremos, más bien integra o resume información sobre el estado del organismo y el entorno. Es decir, la atención funciona como un analizador de información y la consciencia como un integrador de la misma.

Por último, es importante tener en cuenta que la consciencia no nos proporciona información directa sobre el procesamiento mental de información que tiene lugar en el cerebro, el cual ocurre siempre de forma totalmente inconsciente. Lo que la consciencia aporta a su modo es el resultado, el producto final de ese procesamiento, igual que lo que vemos en la pantalla de un televisor es una forma de presentar el producto final de las complejas computaciones y procesamiento de la información que tiene lugar en sus circuitos electrónicos. Es normal, por tanto, como muestran algunos experimentos electrofisiológicos, que el procesamiento de información en el cerebro pueda preceder a la propia consciencia, aunque sea sólo en pocos milisegundos, del mismo modo que es normal que la electricidad pase por el cable antes de que se encienda la bombilla.

Cuál es el valor de la consciencia, para qué sirve

Es obvio que la consciencia, haciendo que nos demos cuenta de lo que pasa, nos permite controlar nuestros pensamientos y nuestra conducta, dotándonos de ese modo de una extraordinaria capacidad para interpretar el mundo y responder a él. Son muchas las cosas que nos permite la consciencia. Nos sirve como soporte de las acciones racionales y/o voluntarias y nos permite respuestas flexibles e integradas en los entornos complejos y ricamente estructurados. Gracias a la consciencia adquirimos nuevas habilidades, corregimos errores perceptivos y conductuales, tomamos decisiones, inferimos los estados de otras personas o seres, tenemos pensamientos recursivos, simulamos amenazas potenciales y tenemos una cognición social y efectiva.

Todo eso lo entendemos mejor cuando consideramos que la alternativa a la mente consciente sería un individuo robotizado, dotado de una gran cantidad de mecanismos automáticos inconscientes, una especie de zombi, para responder a cada una de las diferentes situaciones que tuviera que afrontar a lo largo de su vida. Pero aún así, ese individuo no tendría toda la capacidad de un ser consciente para interpretar el mundo y responder flexiblemente a sus novedades e incertezas. Ello es debido a que cada experiencia consciente, sea simple o compleja, tiene una determinada característica, un modo particular de ser sentida o percibida, diferente a cualquier otra. No es lo mismo percibir la rojez del rojo que el picante del picor, lo doloroso del dolor que la emoción de recibir un premio, el sabor de una comida que el malestar de la envidia, el sentir que uno es una persona física que el estar enamorado, el vivir la realidad presente que el recordarla más tarde, etc. Hasta un águila o un delfín, como cualquier otro animal con capacidad de consciencia, deben tener una percepción particular de cada cosa y de ser lo que son y no otro animal diferente. ¿Cómo será sentirse león? ¿Será muy diferente a sentirse persona?

Pues bien, a esos contenidos o cualidades subjetivas, a esas maneras especiales de sentir o percibir cada una de las múltiples experiencias conscientes que tenemos los humanos es a lo que los filósofos llaman qualia (quale en singular) y su importancia radica en que resumen o integran una gran cantidad de información en una percepción única instantánea. El quale o percepción particular que nos produce, por ejemplo, la imagen de una determinada persona, es una forma sintética e inmediata de informarnos, sin tener que pensar o razonar sobre ello, de todo lo que sabemos sobre esa persona (quien es, cómo se llama, dónde vive, de qué la conocemos, etc.) y sobre las personas en general (qué es una persona, cómo son las personas, qué hacen, etc.), además de informarnos también de todo lo que no es esa persona (por ejemplo, otra persona, un animal o un objeto). Aunque no nos demos cuenta de ello, en la vida cotidiana la integración de información que proporcionan los qualia es extraordinariamente útil, ya que nos permite tomar decisiones o actuar en consecuencia sin tener que perder apenas tiempo en analizar en detalle o profundidad la situación percibida. Tal como afirma el profesor Christof Koch, del California Institute of Technology, la consciencia es un resumen de la realidad con carácter ejecutivo. Es decir, gracias a la gran cantidad de información implícita que nos proporcionan los qualia tenemos una extraordinaria flexibilidad para interpretar el mundo y comportarnos del modo más conveniente en cada circunstancia, algo de lo que carecen los robots y otros automatismos reflejos.

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Cómo el cerebro genera la consciencia

SI LA MENTE CONSCIENTE es el filtro mediante el cual lo conocemos todo, si la consciencia es lo que da sentido a nuestra vida, conocer cómo el cerebro la hace posible es, si no la principal, una de las grandes preguntas de la ciencia. La verdad es que no está siendo fácil contestarla, pero llegar a hacerlo nos ayudaría a devolver a la vida a enfermos en estado de coma y sería también un primer paso para poder algún día crear consciencia de un modo artificial. Estamos todavía muy lejos, pero ya tenemos algún conocimiento sobre las estructuras y los mecanismos del cerebro y las neuronas que podrían estar implicadas en generar la consciencia. Algo que de entrada parece descartado por falta de pruebas es que la consciencia radique, como algunos científicos han sugerido, en el nivel subatómico del cerebro, es decir, que haya algún componente de la consciencia en las partículas que integran los átomos y moléculas de las neuronas, pues, entre otras cosas, nadie ha puesto de manifiesto neuronas individuales pensantes o conscientes en ningún grado. Sabiendo como sabemos que el cerebro en su integridad sí que puede ser consciente, una buena pregunta para empezar es si podríamos tener consciencia con sólo la mitad del cerebro, es decir, si cada hemisferio cerebral puede pensar y razonar por sí solo, con una consciencia propia, independiente de la de la otra mitad. Resulta verdaderamente intrigante que una misma persona pudiera tener dos mentes conscientes a la vez si fuésemos capaces de separar las dos mitades de su cerebro. La neurociencia, como veremos a continuación, ha intentado comprobarlo.

¿Dos consciencias en un mismo cerebro?

Para dividir el cerebro en sus dos mitades los neurocientíficos han utilizado dos procedimientos. Uno de ellos consiste en desactivar uno de los dos hemisferios inyectándole un anestésico a través de la arteria carótida que le proporciona la irrigación sanguínea. En el tiempo que dura el efecto de la anestesia los neuropsicólogos pasan pruebas mentales a los sujetos para explorar el funcionamiento de su hemisferio activo, el no anestesiado. El otro procedimiento es más drástico e invasivo, pues consiste en seccionar quirúrgicamente el cuerpo calloso, los aproximadamente 200 millones de fibras nerviosas que conectan entre si ambos hemisferios cerebrales, una técnica conocida como cerebro hendido o dividido (figura 4). Por supuesto, esto último sólo se ha hecho en determinados casos clínicos, como el de individuos con epilepsia, donde se corta el cuerpo calloso para tratar de reducir la intensidad y violencia de los ataques impidiendo que la actividad cerebral que los produce se extienda a las dos mitades del cerebro.

¿Cómo es la mente de las personas con su cerebro dividido en dos mitades? ¿Tienen acaso dos consciencias a la vez? El neuropsicólogo Michael Gazzaniga trató de comprobarlo y observó que una mujer con su cerebro dividido reía y sabía por qué lo hacía al ver la foto de un desnudo brevemente presentada en su ojo derecho, el cual, como los nervios ópticos se cruzan en su camino hacia el cerebro, envía la información al hemisferio izquierdo del mismo. Pero la mujer sólo reía sin saber por qué cuando se le presentaba esa foto en su ojo izquierdo, que, por la misma razón, envía la información al hemisferio derecho. Ambos hemisferios cerebrales parecen entonces capaces de percibir estímulos visuales cuando están desconectados, pero sólo el izquierdo, que es el que procesa el lenguaje, parece tener consciencia de ello. El hemisferio derecho también parece percibir la imagen, pero sólo de un modo inconsciente. Estas y otras observaciones indican que el hemisferio izquierdo tiene más capacidad de consciencia que el derecho. No obstante, ni la anterior ni otras observaciones similares en pacientes con su cerebro dividido han servido para dejar claro el papel de cada hemisferio cerebral en la consciencia. Ello se debe a que en realidad es imposible dividir completamente el cerebro, pues aunque se corte el cuerpo calloso, que es la principal vía de comunicación entre sus dos mitades, siempre quedan intactas otras comisuras o vías menores de comunicación entre ellas. Además, siempre quedan también sin separar las dos mitades del tronco del encéfalo, lo cual parece suficiente para que el sujeto mantenga buena parte de su unidad consciente evitando la fragmentación absoluta de su mente.

En cualquier caso, la siguiente pregunta es: ¿hay alguna parte del cerebro, sea en un hemisferio o en otro, necesaria para generar la consciencia? Sorprendentemente, la corteza prefrontal, la parte más anterior y evolucionada del cerebro (figura 3), aunque necesaria para pensar, razonar y tomar decisiones, no parece necesaria para la consciencia, pues los individuos que han sufrido traumas o accidentes que han dañado esa parte de sus cerebros pueden seguir siendo conscientes aunque tengan alterada su capacidad de razonamiento. La consciencia tampoco desaparece cuando se dañan otras partes importantes del cerebro como el hipocampo, relacionado con la formación de la memoria, o el cerebelo, relacionado con la coordinación de los movimientos que realizamos cuando nos movemos.

¿Quién genera la consciencia en el cerebro?

En su difícil e inexorable búsqueda, los neurocientíficos han observado que la única parte del cerebro humano que cuando se daña gravemente puede hacer desaparecer la consciencia es el tálamo. El tálamo es un conjunto compacto de neuronas, de forma y tamaño parecido a un huevecillo de codorniz, que se halla a cada lado en el centro del cerebro. Como veremos más adelante, el tálamo es la parte del cerebro que recibe la información de los diferentes órganos de los sentidos y la distribuye por diferentes áreas de la corteza cerebral, con la que tiene abundantes conexiones nerviosas recíprocas (figura 5). Muchas de esas conexiones le sirven para mantener activa la corteza cerebral y son precisamente su parte más sensible para la consciencia, es decir, la parte del tálamo que siempre que se daña se pierde la consciencia. Lógicamente, esto último ha hecho pensar a los neurocientíficos que el tálamo es necesario para la consciencia.

Pero ahora sabemos también que cuando se anestesia a un individuo, la corteza cerebral se desactiva antes que el propio tálamo, el cual puede seguir activo hasta 10 minutos después de que el sujeto ya esté totalmente inconsciente. Si la actividad del tálamo fuera suficiente para la consciencia, eso no podría ocurrir nunca. Más que en el tálamo, la clave del estado consciente parece radicar entonces en la corteza cerebral, pues cuando ésta se desactiva la consciencia desaparece. No obstante, eso no le quita importancia al tálamo que puede ser entonces el encargado de mantenernos normalmente conscientes haciendo que se mantenga activa la corteza cerebral. El tálamo entonces sería equivalente a un proyector de cine y la corteza cerebral a la pantalla sobre la que proyecta. Sin proyector, es decir, sin tálamo, no hay consciencia, pero ésta se origina cuando la pantalla se ilumina, es decir, en la corteza cerebral, no en el proyector. Ello podría explicar el caso de un paciente que llevaba seis años en estado vegetativo de mínima consciencia y pudo recuperar parte de ella cuando se estimuló eléctricamente su tálamo en el quirófano. O sea, al estimular su tálamo se activó su corteza cerebral originando un principio de estado consciente.

¡Ya veo la imagen, ya la tengo!

Suponiendo entonces que la corteza cerebral es la parte del cerebro que hace posible la consciencia, los científicos se preguntan cómo, es decir, cómo han de activarse o qué hacen sus neuronas para que estemos conscientes. Para responder se han propuesto diferentes hipótesis no necesariamente excluyentes, pues todas ellas parecen tener algo de verdad y podrían ser complementarias. Una primera se basa en experimentos con monos que muestran que cuando el animal es consciente de una imagen que ve, la parte de su cerebro más avanzada en el procesamiento de esa imagen envía una información recurrente hacia atrás, hacia las neuronas anteriores que empezaron a procesarla. Es como si la corteza temporal, que, como veremos más adelante, es la última que procesa la imagen visual, le dijese a la corteza occipital, que es la primera en procesarla, «ya veo la imagen, ya la tengo», lo que origina una especie de bucle funcional, de reentradas de información al sistema, que se detecta registrando las actividades eléctricas de las partes del cerebro implicadas. Lo curioso es que esa misma actividad recurrente no se produce si la imagen se presenta tan brevemente ante los ojos del mono que no tiene tiempo de percibirla, es decir, cuando el mono no es consciente de que la ha visto no hay bucle de actividad cerebral. Tampoco se observa en los pacientes humanos que están en estado de coma.

Por todo ello algunos científicos creen que una determinada percepción no se hace consciente hasta que el resultado de su procesamiento en áreas corticales superiores del cerebro no produce una actividad retroactiva, es decir, de vuelta, hacia las estructuras o áreas inferiores de donde procede, cerrando así el bucle funcional. Ese bucle podría incluir también la vuelta de información hasta incluso el tálamo, con el que la corteza tiene, como ya dijimos, abundantes conexiones mutuas. En definitiva, esta primera hipótesis viene a decirnos que la consciencia surge de una especie de conversación recurrente y repetitiva entre diferentes áreas de la corteza cerebral y el tálamo.

Cómo se unifica la experiencia consciente

La hipótesis anterior, es decir, esa conversación entre áreas cerebrales, no nos explica la unidad de la consciencia, el hecho de que aunque el cerebro procese por separado las diferentes características de lo que percibimos, como el color, la forma y el movimiento de un objeto, no tenemos consciencias separadas para cada uno de esos atributos y sólo somos conscientes del conjunto integrado de los mismos. Se ha sugerido entonces que la ligazón o unión perceptiva de los diferentes elementos que integran la consciencia podría originarse reuniendo el resultado de los diferentes procesamientos en algún lugar del cerebro que actuase como un centro de integración de información. El problema entonces es que nadie ha hallado hasta el momento en el cerebro un lugar semejante, esa especie de estación final común a la que llegarían todos los trenes. Es por eso que otros neurocientíficos creen que una posibilidad más razonable consiste en que la unidad perceptiva se logre no reuniendo, sino sincronizando con precisión la actividad eléctrica de las neuronas de las diferentes áreas de la corteza cerebral que procesan los diversos atributos de la información consciente.

Pensemos en una orquesta sinfónica. Cuando los músicos se preparan para una actuación, afinando cada uno de ellos sus instrumentos por separado, lo que oímos son sonidos diferenciados y dispersos, sin armonía, como formando parte de múltiples melodías. Pero cuando los diferentes instrumentos suenan de manera sincronizada, siguiendo la partitura y bajo la batuta del director, lo que percibimos es una única y armoniosa melodía. De modo semejante, la actividad de las neuronas de las diferentes regiones de la corteza cerebral que procesan diferentes características de los estímulos (su tamaño, su forma, su color, etc.) podría originar una percepción consciente unificada cuando todas ellas producen al unísono el mismo tipo de descargas eléctricas rítmicas, es decir, cuando presentan una actividad eléctrica sincronizada (figura 6). Según esta hipótesis, la actividad electrofisiológica sincronizada de diferentes áreas del cerebro, particularmente de la corteza cerebral, es lo que permitiría que tengamos una experiencia consciente única y no fragmentada.

En favor de esa idea, algunos experimentos electrofisiológicos han mostrado que cuando percibimos conscientemente un estímulo, por ejemplo, cuando vemos la cara de una persona, la actividad eléctrica del conjunto del cerebro se vuelve menos anárquica y más coherente, como ajustando o sincronizando la actividad de todas las neuronas que están procesando esa información. También se ha observado que cuando estamos despiertos y conscientes, o incluso cuando soñamos, el electroencefalograma del conjunto del cerebro registra una actividad sincronizada de ondas que oscilan entre 30 y 70 hercios. Es el llamado ritmo gamma, que algunos neurocientíficos como el colombiano Rodolfo Llinás han considerado necesario para generar la consciencia. No obstante, esa idea choca con la observación de que ese mismo ritmo puede también observarse en ciertas situaciones de inconsciencia, como cuando dormimos sin soñar, o en individuos anestesiados o sufriendo convulsiones, lo que viene a indicarnos que en el cerebro puede haber sincronía sin consciencia, aunque quizá no consciencia sin sincronía. No parece entonces que la sincronía sea una explicación de los mecanismos por los que el cerebro hace posible la consciencia, pues parece más una consecuencia que una causa de la misma.

¿Emerge la consciencia del trabajo en equipo de las neuronas?

Giulio Tononi, de la universidad de Wisconsin (EE.UU.), uno de los investigadores que más ha trabajado en el tema, tiene una idea algo diferente, aunque quizá complementaria a las anteriores. Él y el anteriormente mencionado neurocientífico Christof Koch proponen que la clave de la consciencia podría estar no tanto en sincronizar la actividad de las neuronas cerebrales, sino en interconectarlas funcionalmente, en hacer que todos los circuitos que procesan los contenidos de la información estén acoplados y funcionen como una unidad complementaria, en equipo. Si esos circuitos funcionasen separadamente, cada uno por su cuenta, sin o con poca integración funcional, estaríamos inconscientes. Esto último es lo que ocurriría cuando dormimos sin estar soñando o cuando nos inyectan un anestésico. Repare el lector en que esta idea, aunque se parece a la anterior de la sincronía, es diferente, pues requiere que los circuitos neuronales de las diferentes partes del cerebro que procesan aspectos de la misma información, se interconecten funcionalmente.

Pensemos ahora en un buen equipo de futbol. Cada jugador sería equivalente a uno de los circuitos neuronales que procesan un aspecto determinado de la información, como por ejemplo el nombre de una persona, el lugar donde vive o el trabajo que hace. Si todos los jugadores están acoplados, el equipo funciona como una unidad, lo que sería equivalente a todos los circuitos neuronales acoplados generando el estado consciente. Si los jugadores se desacoplan y juega cada uno por su cuenta, el equipo se descompone, lo que equivaldría a que los circuitos neuronales se desacoplan y al estado inconsciente. El pensamiento o contenido de la consciencia en cada instante equivaldría al del jugador que en ese instante tiene la pelota. El pase de la pelota de un jugador a otro equivaldría a cambiar de pensamiento consciente y la facilidad y rapidez de ese pase se correspondería con la facilidad y rapidez con que el contenido de la consciencia puede cambiar de momento a momento, pues casi instantáneamente podemos dejar de pensar en cómo es dicha persona para pasar a pensar en dónde vive, en lo que hace, o incluso en otra cosa completamente diferente a que nos lleve el pensamiento en curso. Según los detalles de la teoría, el estado consciente sólo sería posible en la medida en que un número mínimo de jugadores permaneciesen acoplados, lo que equivaldría a un mínimo de circuitos neuronales funcionalmente integrados.

Asimismo, cualquier causa, como por ejemplo una droga que bloquease o desestabilizase la actividad normal del cerebro o de alguno de sus circuitos neuronales, podría reducir la información disponible, en la metáfora anterior el número de jugadores trabajando en equipo y, con ello, el grado de consciencia posible en tales circunstancias. Los investigadores han hallado pruebas a favor de esta teoría mediante experimentos con neuroimágenes funcionales en humanos donde se ha observado que la actividad cerebral que origina la percepción consciente de una palabra se extiende a muchas regiones cerebrales, mientras que las que genera la misma palabra cuando no es conscientemente percibida se limita a regiones mucho menos extensas y funcionalmente separadas.

La hipótesis de la integración funcional no sólo explica el carácter unificado de la percepción consciente, sino también por qué la consciencia se nos presenta en grados diferentes según el momento. Esos grados podrían relacionarse con la cantidad de circuitos neuronales que el cerebro integra en cada uno de esos momentos, sumando jugadores, es decir, módulos de información, al juego en equipo. Explica también el menor grado de consciencia que pueden tener los animales inferiores, pues su cerebro, al ser menos evolucionado y tener una corteza cerebral más pequeña, sólo permite integrar una limitada cantidad de información, muy inferior a la del cerebro humano.

Como conclusión general podemos decir que la consciencia es un estado de la mente generado por la corteza cerebral mediante procesos de recurrencia, sincronización o integración de la actividad de las neuronas de sus diferentes circuitos, para lo cual es necesaria la influencia sobre las mismas del tálamo y también de otros núcleos subcorticales y del tronco del encéfalo. Note el lector que aunque estas hipótesis nos indiquen cuál es la actividad cerebral necesaria para que seamos conscientes, no nos explican cómo esa actividad es capaz de originar la emergencia, es decir, cómo se convierte en pensamiento e imaginación, pero de eso ya hablaremos más adelante, en el epílogo del libro.

II

LOS SENTIDOS Y LAS PERCEPCIONES

4

El sentido de uno mismo, de la propia existencia

¿Quiénes somos?

Quien comienza ignorándose, mal podrá conocer las demás cosas.

BALTASAR GRACIÁN en El Criticón

ANTES QUE NADA, LA consciencia nos permite darnos cuenta de nuestra propia existencia, de que somos un ente pensante ubicado en los límites físicos de un cuerpo. Somos, en primera instancia, una mente en un cuerpo del que depende esa misma mente. Pero lo más sorprendente es que la consciencia nos permita ser conscientes de ella misma, es decir, ser conscientes de que somos conscientes y poder reflexionar sobre nuestra propia mente y nuestros propios pensamientos. Es la facultad conocida como autoconsciencia o metaconsciencia, probablemente un privilegio de nuestra especie que multiplica el poder de la mente. La autoconsciencia hace que, por ejemplo, una persona que siente dolor pueda estar preocupada por ese dolor y sus consecuencias, o que quien pierde la memoria pueda pensar que podría tener la enfermedad de Alzheimer. Difícilmente tendríamos esos miedos si no tuviésemos la capacidad de poder reflexionar sobre nuestros propios pensamientos y sentimientos. Desde luego, no alcanzaríamos a hablar de lo que aquí estamos tratando.

¿Pero cómo es posible la autoconsciencia? ¿Acaso hay alguien o algo en nuestro cerebro, sean o no circuitos o estructuras neuronales, que «nos ve» por encima, desde cierta distancia, y piensa y decide por nosotros? La verdad es que si todavía no conocemos bien el mecanismo que genera la consciencia, más difícil lo tenemos para conocer cómo es posible la autoconsciencia. No obstante, la idea de un ente autónomo y pensante dentro de nuestro propio cráneo nos llevaría a pensar en otro ente equivalente dentro de ese ente, capaz también de tomar sus propias decisiones, y en otro más dentro de ese otro, etc., en una sucesiva e infinita cadena semejante a las matriostas, esas bonitas muñecas rusas que encajan una dentro de otra. Más sensato es creer que el cerebro humano es capaz de hacer metarrepresentaciones, es decir, de representar de nuevo lo ya representado sobre sí mismo y su cuerpo e imaginar el resultado del mismo modo en que lo hace una persona cuando se mira y reconoce en un espejo sin necesidad de creer que es otra persona, y no ella misma, quien la está mirando.

Pero ¿dónde están esas metarrepresentaciones necesarias para que tengamos consciencia de nosotros mismos y nuestra propia existencia? Hay una muy importante en la corteza insular del hemisferio derecho del cerebro. Esa corteza no es visible desde el exterior, pues está situada en un repliegue interiorizado del lóbulo temporal (figura 7). Como veremos más adelante, la parte posterior de la corteza insular recibe y procesa información procedente de las vísceras y los órganos internos del organismo, es decir, del sentido interoceptivo y el estado de bienestar del cuerpo en cada momento. Pues bien, la parte más anterior de esa misma corteza en el hemisferio derecho del cerebro registra nuevamente lo representado en la parte posterior, o sea, representa lo ya representado sobre el propio cuerpo. Esa especie de imagen especular o metarrepresentación del estado físico del cuerpo es la que utiliza el cerebro para generar el sentimiento consciente que tenemos de nosotros mismos y nuestra propia existencia, el llamado yo subjetivo. Ni que decir tiene que a ello ayudan también nuestras capacidades lingüísticas, pues la sintaxis y el pensamiento recursivo basado en el lenguaje dan lugar a una consciencia de alto nivel en la que puede basarse también la autoconsciencia. Dicho de otro modo, el lenguaje humano no es sólo un instrumento de comunicación sino también un poderoso medio de representación de nuestro cuerpo y del mundo en el cerebro que potencia extraordinariamente la autoconsciencia y las demás capacidades de la mente.

¿Hay animales autoconscientes?

No sabemos bien cuando apareció la consciencia en los seres vivos, pero hay datos para creer que algún grado de la misma pudo estar ya presente hace unos 350 millones de años en los amniotas, los vertebrados primitivos tetrápodos que ya vivían fuera del agua y fueron los precursores de reptiles, aves y mamíferos. Actualmente nadie duda de que las aves y los mamíferos inferiores tengan también un importante grado de consciencia, pero no podemos asegurar que alguna especie infrahumana tenga autoconsciencia, pues nadie imagina ni siquiera al astuto cuervo o al talentoso perro reflexionando sobre su propia existencia y sus propios pensamientos. Pero ¿y el evolucionado chimpancé puede reflexionar de algún modo sobre su propia mente? ¿Cómo podríamos saberlo?

Algunos científicos creen haber hallado la forma de saber si un animal tiene o no autoconsciencia. Se trata de comprobar si ese animal se reconoce a sí mismo en un espejo. Si así fuera, sería autoconsciente y no lo sería en caso contrario, o, lo que es lo mismo, del reconocerse en un espejo inferiríamos si un animal es o no autoconsciente. Hay al menos tres especies animales que parecen reconocerse en un espejo: los chimpancés, los delfines y también los elefantes. ¿Son autoconscientes estos animales? Pudieran serlo, al menos en algún grado, pero hay muchas dudas al respecto derivadas de las propias críticas que se han hecho a la prueba del espejo. Hay quien opina que el no reconocerse a sí mismo en un espejo no resulta una prueba concluyente de la ausencia de autoconsciencia, pues podría ser que los animales de algunas especies tuvieran un modo de reconocerse a sí mismos no basado en la visión, sino en un sentido diferente como, por ejemplo, el olfato. E incluso reconociéndose visualmente, podrían no hacérnoslo notar, es decir, que el animal, al carecer de otra forma de lenguaje, podría no dar muestras aparentes de ello mediante su comportamiento.

Pero además, el propio reconocimiento en el espejo tampoco es una prueba convincente de autoconsciencia, pues aunque los investigadores tratan de demostrarlo marcando un punto coloreado en la frente de los animales para ver si se lo tocan mirándose al espejo, igual que hace una mujer al pintarse los labios, tal reacción, en lugar de demostrarnos que el animal sabe que lo que ve en el espejo es él mismo, podría ser un mero acto reflejo sin probarnos nada más. La prueba del espejo, concluyen algunos investigadores, no resulta ni necesaria ni suficiente para mostrar autoconsciencia en una especie animal. Ningún estudio, en definitiva, ha podido demostrar de forma consistente que un chimpancé o un bonobo, las especies genéticamente más próximas a nosotros mismos, tengan consciencia de su propia consciencia, puedan pensar en su propia existencia y atribuyan pensamientos a sus congéneres, como lo hacemos los humanos.

No obstante, existe un modo diferente y plausible de tratar el problema. Consiste en redefinir el propio concepto de autoconsciencia permitiendo que incluya elementos o capacidades cognitivas más simples, integrantes de la mayor capacidad propia de los humanos. De ese modo podríamos atribuir grados diferentes de autoconsciencia sobre todo a especies como los chimpancés o los bonobos, que han mostrado mayor capacidad de inteligencia. La autoconsciencia podría comenzar por facultades como saber que «este cuerpo es mío», «yo soy algo diferente a otros», «este territorio es mío», etc., hasta llegar progresivamente a la capacidad de atribuir esas mismas facultades a otros congéneres y sentir que uno mismo es el sujeto de esos pensamientos. Aún no se han investigado suficientemente esas capacidades más simples, pero la neurociencia puede ayudar descubriendo, mediante imágenes funcionales, las partes del cerebro humano que se activan por la autoconsciencia, es decir, las partes que se activan cuando la persona piensa en sus propios pensamientos y comparándolas con las que se activan, o deberían activarse, en especies inferiores supuestamente con alguna capacidad de autoconsciencia.

El cuerpo, prisión de la mente

Un aspecto crítico de la autoconsciencia es el sentido que tenemos de estar ubicados en los límites físicos de nuestro propio cuerpo. La propia mente es quien crea ese sentimiento. La percepción que tenemos de nuestro cuerpo es extraordinariamente coherente, de tal modo que hay una gran correspondencia entre todo lo que notamos acerca del mismo, de cómo lo vemos, lo que sentimos al tocarlo, dónde y cómo sentimos cada una de sus partes, etc. Ahora sabemos que esa integración multisensorial es necesaria para que tengamos un sentido general y unitario de nuestro cuerpo y para que sintamos que cada una de sus partes nos pertenece. Más aún, el cerebro es capaz de hacer representaciones momentáneas o transitorias de nuestro cuerpo que incluyen cosas externas ligadas a él aunque no pertenezcan al mismo, como un vestido o una herramienta.

Algunas drogas, las apoplejías o las convulsiones resultantes de ciertas enfermedades pueden alterar el sentido que tenemos de ubicación en el propio cuerpo y crear en los individuos percepciones extracorpóreas como el sentimiento de estar ubicado fuera del mismo y contemplarlo desde la perspectiva en que lo haría otra persona. Hace poco que sabemos que ese sentido depende completamente de la combinación consciente de nuestras percepciones sensoriales, las visuales y táctiles especialmente. Es decir, combinando adecuadamente nuestra perspectiva visual y los estímulos táctiles o de otra naturaleza que inciden en nuestro cuerpo en cada momento, el cerebro crea la ilusión de que estamos ubicados en el mismo. Esto ha sido recientemente demostrado por el investigador Henrik Ehrsson del Instituto Karolinska de Estocolmo, mediante experimentos de laboratorio con individuos sanos, sin necesidad de administrarles ninguna droga. Su dispositivo consiste en unos visores que permiten que el sujeto experimental visualice imágenes distantes de él mismo tomadas con cámaras de vídeo. El experimentador, durante unos 4 minutos, va tocando el pecho del sujeto con un pequeño bastón de plástico y simultáneamente con otro bastón hace el simulacro de tocar el pecho virtual que el sujeto está viendo a través de los visores. En síntesis, una estimulación video-táctil sincrónica. En esas circunstancias la mente cambia y el sujeto se percibe a sí mismo en la distancia, más allá de donde realmente está su cuerpo, es decir, se percibe tal como lo captan en ese momento las cámaras de vídeo. Vive sin vivir en él, podríamos decir, parafraseando a Santa Teresa.

Pero la experiencia es aún más impresionante, pues cuando el experimentador hace el simulacro de golpear con un martillo el cuerpo virtual, el sujeto siente el mismo miedo que cuando la amenaza se cierne sobre su cuerpo real. Eso pudo saberse porque los cambios que se observaban en la resistencia eléctrica de su piel eran similares a los que se producen de manera refleja e involuntaria cuando sentimos miedo. Tal observación fue considerada como la prueba evidente de que el sentimiento que tenía el sujeto de estar fuera de su cuerpo, es decir, de que su cuerpo era el virtual, no era algo imaginado, sino algo sentido como real. Por increíble que parezca, los recientes y nuevos experimentos de Ehrsson sobre percepción extracorporal, basados en los mismos procedimientos de manipulación sensorial, han hecho posible que algunas personas lleguen a sentir que su cuerpo se traslada al de otra persona, se reduce al tamaño de una muñeca o se agranda como el de un gigante. La novedad respecto al procedimiento original está en que lo que ahora ve el sujeto con sus visores no es su propio cuerpo sino la imagen tridimensional de otro cuerpo, diferente al suyo, que puede ser real o artificial, como un maniquí de goma u otros materiales. Un ejemplo espectacular ha consistido en crear en los sujetos experimentales la percepción de estar ubicados en una muñeca Barbie de tan sólo 80 o 30 cm de tamaño. La ilusión se parece tanto a la realidad que cuando los participantes en el experimento sintieron el pequeño cuerpo de la muñeca como el suyo propio, percibían los objetos circundantes como más grandes y lejanos, es decir, sentían como gigantes los dedos o el lápiz que tocaba las piernas de la muñeca, en esa situación percibidas como las suyas propias. Algunos participantes ni siquiera se dieron cuenta del extremadamente pequeño tamaño del cuerpo de la muñeca y lo único que al parecer sintieron fue estar localizados en un mundo de gigantes.

Todos estos resultados, además de confirmar la implicación multisensorial en la percepción del propio cuerpo, nos indican que el tamaño que percibimos del mismo influye poderosamente en el tamaño que atribuimos al mundo que nos rodea y sus contenidos, o, dicho de otro modo, que el tamaño que percibimos de nuestro propio cuerpo nos sirve de referencia métrica para evaluar el tamaño y las distancias de nuestro entorno. Eso explica también la común experiencia de sentir como más pequeños de lo que recordamos los lugares y objetos de nuestra infancia cuando los volvemos a visitar de mayores, es decir, con un cuerpo de mayor tamaño. Ehrsson cree que puede haber lugares y neuronas en el cerebro humano que controlen la integración multisensorial necesaria para establecer la percepción del propio cuerpo. En esa integración podría estar implicada la corteza insular del cerebro anteriormente mencionada (figura 7), pues se ha observado que su estimulación eléctrica puede producir también en las personas sensaciones como la de estar ubicadas fuera de su propio cuerpo. Ello parece lógico si esa área del cerebro, como ya dijimos, resulta imprescindible para el sentido de la propia existencia. No obstante, en opinión del propio Ehrsson también podrían estar implicadas otras partes del cerebro, como los lóbulos frontal y parietal (figura 3). Especialmente interesante al respecto es la observación de que algunos pacientes con epilepsia localizada en el lóbulo parietal experimentan el llamado síndrome de «Alicia en el país de las maravillas» pues algunas veces llegan a sentir que su cuerpo se agranda o se achica y perciben también cambios de tamaño de otras personas y de los objetos externos.

Los experimentos de Ehrsson no son sólo fruto del deseo de conocimiento científico sobre la percepción del propio cuerpo, pues incluyen también la pretensión de desarrollar procedimientos o técnicas para facilitar la asimilación de prótesis en personas que hayan sufrido amputaciones, o para conocer la perspectiva del mundo desde agentes virtuales o reales. Esto último podría permitir que un cirujano sintiera la ilusión de estar en un microrobot practicando la cirugía en el cuerpo de un paciente, que un policía sintiera la ilusión de estar en el robot que trata de desactivar una bomba o que un ingeniero se sintiera ubicado en el robot que trata de hacer las reparaciones necesarias en zonas radiactivas o peligrosas tras accidentes nucleares o desastres ecológicos. Esas ilusiones perceptivas podrían ayudar a mejorar el control y la eficacia de esos trabajos, superando en ello a los controladores remotos clásicos.

¿Es mía esta pierna?

Además de desubicado, el sentido de la propia existencia puede ser también parcial, como ocurre en los individuos que, debido a una apoplejía o accidente vascular, tienen una lesión en el lóbulo parietal derecho de su cerebro que les impide prestar atención a las cosas que ocurren en la parte izquierda de su cuerpo. Algo asi como si se olvidaran o ignorasen la existencia de esa mitad de su cuerpo y del espacio en torno a ella. Un paciente con esa enfermedad, llamada heminegligencia sensorial contralateral, se comporta de un modo extraño pues puede no dibujar la mitad izquierda de un paisaje, ponerse sólo la manga derecha de su chaqueta y afeitarse sólo la mitad derecha de su cara o, si es mujer, pintarse sólo la mitad derecha de sus labios. En un caso especialmente sorprendente la persona llegó a saltar sobresaltada de su cama creyendo que alguien había puesto allí una pierna falsa, que no era otra que la suya propia. Y no es que el individuo no vea o sienta la parte olvidada de su cuerpo, sino que, como decimos, es incapaz de prestar atención a esa parte del mismo, de centrar en ella su consciencia, ya sea en la modalidad sensorial visual, táctil o auditiva. Algunos de estos pacientes tampoco se reconocen a sí mismos en un espejo y generalmente niegan su déficit, es decir, padecen también lo que llamamos anosognosia.

Si a usted le resulta incomprensible lo que estos pacientes pueden llegar a sentir y quiere entenderlo mejor, imagine por un momento cómo se sentiría si alguien le pidiera que alcanzara un objeto con una tercera mano que, obviamente, no tiene. Para el paciente heminegligente, su segunda mano es tan ajena como para usted una tercera. La heminegligencia corporal parece, por tanto, basarse en alteraciones mentales de la atención y el espacio o incluso en una alteración en la percepción consciente del propio esquema corporal que tiene el paciente. La enfermedad que acabamos de describir nos muestra mejor que nada cómo la percepción del propio cuerpo depende de mecanismos cerebrales. Los experimentos y observaciones clínicas que hemos mencionado en los anteriores apartados pueden parecer ciencia ficción y atemorizar a quien los conozca, pero no son más que la prueba evidente de que la percepción que tenemos de nosotros mismos y nuestro sentido del yo depende de la integración coherente en el cerebro de información procedente de diferentes sentidos, especialmente la visión, el tacto y la propiocepción.

5

Los sentidos del cuerpo

EN EL APARTADO ANTERIOR hemos considerado la percepción que tenemos del conjunto de nuestro cuerpo. Ahora nos disponemos a valorar el detalle de cada uno de los sentidos particulares que integran y hacen posible esa percepción global. Nos referimos a los sentidos somáticos, los que nos informan de lo que pasa en la superficie y en el interior del cuerpo, es decir, en la piel, los músculos y articulaciones y las vísceras y órganos internos. Son, por así decirlo, los sentidos de la condición o estado físico del cuerpo.

Los poderes de la piel

Además de sentirnos ubicados en los límites físicos de nuestro cuerpo, es mucho lo que sabemos de él en cada momento. Tenemos, como ya hemos dicho, una consciencia corporal, un sentido del conjunto y de la unidad de nuestro cuerpo y de sus diferentes partes y dimensiones. Gracias a los sentidos cutáneos sabemos, además, si algo contacta con nuestra piel, en qué parte del cuerpo lo hace y si ese algo es suave o intenso, liso o rugoso, pequeño o grande, caliente o frío, móvil o estable. Es más, podemos saber si lo que tocamos o nos toca es una mano, un libro u otro objeto y conocer con bastante detalle sus características particulares. Es decir, somos capaces de identificar objetos por el tacto, algo a lo que nos ayuda el combinar el propio sentido cutáneo con los sentidos propioceptivos, que son los que nos hacen conscientes en cada momento de la posición y el movimiento de las articulaciones de los dedos y demás miembros y partes del cuerpo.

Los poderes del tacto son muchos y sorprendentes. Se ha demostrado que los masajes táctiles, además del placer que originan, afectan positivamente a la salud. En un experimento reciente se observó que 10 masajes de aproximadamente una hora de duración mejoraron el estado somático y mental de los sujetos que los recibieron, los cuales manifestaron sentirse más enérgicos, tener mejor humor y menos cansancio, menos sensaciones de dolor y más movilidad. En roedores se ha demostrado que los cuidados maternos y los masajes a los recién nacidos reducen su futura reactividad fisiológica al estrés, protegiéndolos de los efectos negativos del mismo. Más sorprendente son las observaciones, también en roedores, que muestran que el masaje táctil de los cachorros hace que en el cerebro y otras partes del cuerpo se liberen proteínas que fomentan el crecimiento de los tejidos originando, entre otros posibles efectos, un acelerado desarrollo y maduración de las funciones visuales. No sería por tanto extraño que las caricias y el contacto físico táctil de los progenitores o cuidadores con los bebés humanos aceleren del mismo modo la maduración y mejoren la eficacia de muchas funciones somáticas y mentales de esos bebés.

Pero ahí no acaban las propiedades de los sentidos cutáneos. Observaciones recientes muestran que la piel funciona también como un «tercer oído» que posiblemente ayuda a comprender el lenguaje, pues las corrientes de aire que creamos al hablar son captadas por la piel de nuestro interlocutor aunque su oído no sea consciente de ellas. En ello podría basarse alguna nueva tecnología para ayudar a las personas con problemas de sordera.

El sentido de la posición y los movimientos de las diferentes partes del cuerpo

Incluso con los ojos cerrados, cada uno de nosotros sabe en todo momento lo flexionados o extendidos que tenemos los brazos o las piernas y conoce la posición de las diferentes partes del cuerpo. Eso es posible gracias a los llamados sentidos propioceptivos, que se basan en receptores sensoriales localizados en las articulaciones óseas, en los tendones y en el interior de los músculos esqueléticos. Parte de esos sentidos, los llamados cinestésicos, nos informan también conscientemente de los movimientos de las articulaciones, dándonos incluso su velocidad con gran precisión. El cerebro recibe continuamente toda esa información y, aunque puede hacerlo, no necesita auxiliarse con la vista u otros sentidos para saber cómo están o lo que hacen en cada momento las diferentes partes del cuerpo. Tenemos también un cierto sentido de la contracción de los músculos implicados en cada acción, aunque no está claro que eso sea algo verdaderamente consciente. La información propioceptiva y cinestésica que llega al cerebro cuando, por ejemplo, asimos o recorremos un objeto con los dedos nos ayuda también a reconocerlo y a apreciar su naturaleza. La rugosidad que percibimos de una superficie se mantiene constante sólo cuando además de tocarla movemos la mano o los dedos sobre ella. Los sentidos propioceptivos y el movimiento van casi siempre de la mano, hasta el punto de que cuando nos disponemos a realizar un movimiento voluntario, como, por ejemplo, coger una pieza de fruta de un frutero, sin que nos demos cuenta, aumenta progresivamente la sensibilidad táctil de la mano y los dedos a medida que nos acercamos a la fruta.

Hay también algo especial en los sentidos propioceptivos que queremos destacar. Una persona normal no tiene dificultad para comprender el significado de los movimientos que hace otra. Si, por ejemplo, vemos a una persona levantar una caja, podemos adivinar si esa caja es pesada o no por los movimientos y gestos de esa persona. Pues bien, los neurólogos han observado que dos individuos con una rara enfermedad que afectaba a sus capacidades táctiles y propioceptivas tenían también dificultad para hacer ese tipo de evaluación. Una de esas personas ni siquiera podía juzgar de antemano si ella misma podría o no levantar una caja cuando observaba a otra persona haciéndolo. Esta observación es importante porque nos muestra otra cosa que hacen los sentidos propioceptivos: ayudarnos a evaluar anticipadamente nuestra propia capacidad para realizar un determinado esfuerzo, posiblemente proporcionándonos una representación mental anticipada, quizá subconsciente, del posible estado de nuestro cuerpo al realizarlo. Lógicamente, quien no es capaz de evaluar de ese modo su propia capacidad, tampoco será capaz de evaluar la de otra persona. La investigación sobre los sentidos somáticos y sus funciones no deja, pues, de sorprendernos.

Las manos cuentan, pesan y miden

Hasta el peso está seguro en la fidelidad de su tiento, sopesando y tanteando.

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Una parte de nuestro cuerpo que utiliza profusamente los sentidos cutáneos y propioceptivos son las manos. Con ellas exploramos el mundo y los objetos próximos para identificarlos, valorarlos y modificarlos a nuestra conveniencia. Nos sirven además para comunicarnos mediante gestos y posturas. Ninguna otra parte del cuerpo tiene más capacidad que ellas de comunicación emocional. Mire detenidamente sus propias manos el lector. Son, por así decirlo, uno de los productos más elaborados de la evolución y la selección natural, una obra maestra con elegante diseño, en la opinión de algunos científicos. El filósofo Frederick Engels dijo que gracias a las manos el hombre ha dejado su sello en la naturaleza. Nada más cierto. Sin ellas y sus capacidades sensoriales, prensiles y motoras no hubiera sido posible el desarrollo tecnológico y científico que caracteriza a nuestra avanzada sociedad. Es mucho lo que les debemos, sin olvidar nunca que nada serían sin un cerebro que procesase los estímulos que reciben y ordenase y dirigiese sus movimientos y habilidades. A sus 95 años, la excelente pianista catalana Sofía Puche nos sorprendió al decir que a su edad ya no interpretaba, pues le fallaba el cerebro. Un pianista inocente quizá hubiera culpado de ello a sus manos y dedos.

El sentido del bienestar físico

Mucho más importantes de lo que habitualmente reconocemos son las sensaciones que provienen de los órganos internos del cuerpo y su estado fisiológico, es decir, las sensaciones interoceptivas de presión, tacto, picor, temperatura, dolor y otros sentidos viscerales o con ellos relacionados, pues aunque más vagas e imprecisas que las exteroceptivas, es decir, que las cutáneas y propioceptivas, las sensaciones provenientes del interior del cuerpo contribuyen críticamente a la percepción de bienestar que tenemos en cada momento. La interocepción es el sentido del estado fisiológico del cuerpo, el que hace que nos sintamos cómodos o incómodos, confortables o con malestar, cansados o descansados, relajados o estresados, sanos o enfermos. Piense el lector, por ejemplo, en lo diferentes que nos sentimos después de una noche de plácido sueño o después de haber dormido mal tras una velada de copiosa celebración. Nada ilustra mejor la percepción interoceptiva que una buena resaca.

Las sensaciones viscerales son también parte esencial de las respuestas somáticas que determinan y dan fuerza a los sentimientos y a los diferentes estados de ánimo y disposición de las personas. De hecho, el cerebro utiliza las sensaciones provenientes del interior del cuerpo como una vara de medir para determinar la fuerza de los sentimientos y tomar decisiones en base a esa fuerza. Las emociones no son otra cosa que un conjunto de reacciones viscerales y somáticas en general y los sentimientos son más una ilusión que una realidad si no se acompañan de las percepciones que nos aporta el sentido interoceptivo. A eso precisamente se refiere el neuropsicólogo Antonio Damasio con su conocida teoría de los marcadores somáticos. Como ya insinuamos, las sensaciones viscerales resultan también muy importantes para la autoconsciencia y la percepción que tenemos de estar ubicados en nuestro propio cuerpo. Todo lo dicho convierte al sentido interoceptivo en un determinante crítico del comportamiento humano, algo, como ya hemos dicho, que no siempre consideramos cuando hablamos de los sentidos.

Sentimos en el cuerpo, no en el cerebro

Hay algo misterioso en todo lo anteriormente explicado. Aunque las sensaciones y percepciones se generan en el cerebro, especialmente, como veremos más adelante, en la corteza cerebral, no las sentimos en el mismo cerebro, sino en la parte del cuerpo que es estimulada. Es decir, si nos golpean en una mano sentimos el golpe en esa mano y si lo hacen en la cara lo sentimos en la cara, pero en realidad son las partes de la corteza cerebral que reciben la información somática de las manos y la cara las que originan esas sensaciones. Una prueba contundente de ello es el síndrome clínico conocido como «el miembro fantasma», que ocurre en pacientes a los que se le ha amputado un brazo o una pierna y durante algún tiempo siguen manifestando tener sensaciones de tacto o dolor en el miembro que ya no tienen. Todavía más, su miembro fantasma puede cambiar en tamaño y forma con el tiempo. Y aún más sorprendente resulta la observación de que los pacientes que tienen dañado su cerebro pero no han sufrido amputaciones pueden manifestar la presencia de más de dos manos o dos pies, una prueba más de la capacidad cerebral para originar percepciones incluso ajenas a la realidad.

¿Cómo explicar el fenómeno del miembro fantasma y todas esas sorprendentes percepciones? Una posibilidad es que los restos de los nervios procedentes del miembro amputado que todavía persistan estén irritados y sigan enviando información a la corteza cerebral correspondiente, la cual no tiene por qué «saber» que el miembro ya no existe. Otra posibilidad es que la corteza cerebral se altere por sí misma cuando deja de recibir información sensorial y produzca una actividad espontánea capaz de seguir originando percepciones. Sea como fuere, ¿cómo es posible que algo que ocurre en una parte del cerebro lo sintamos, no en él, sino en una parte del cuerpo? Nadie lo sabe, pero es algo que ocurre para todos nuestros sentidos, incluyendo el del dolor, lo que resulta todavía más paradójico, pues siendo el cerebro el órgano que lo produce, él mismo no es capaz de sentirlo ya que carece de receptores sensoriales para el propio dolor. El cerebro es por sí mismo un órgano tan insensible que, cuando el cirujano extirpa un tumor puede tocarlo o cortarlo sin que el paciente sienta tacto o dolor del mismo. Otra cosa muy diferente es que si dañamos alguna parte del cerebro se pierden los sentidos o capacidades que allí se procesan.

El sentido del equilibrio corporal

Cualquier persona, también con los ojos cerrados, sabe en todo momento si su cabeza está erguida o inclinada y si lo está hacia un lado u otro. Tiene además una sensación muy precisa de su grado de inclinación. Más aún, cuando la cabeza se mueve girando o inclinándose hacia cualquier lado tenemos una sensación consciente de ese movimiento, de su velocidad y de su intensidad. Esa sensación, como decimos, es independiente de la visión. Lo podemos comprobar cuando viajamos en un avión, pues incluso con los ojos cerrados sentimos si el avión sube o baja, a qué velocidad y en qué medida se inclina hacia un lado u otro. También podemos comprobarlo cerrando los ojos y moviendo la cabeza en sentidos y velocidades diferentes.

Ello es posible gracias al sentido vestibular del equilibrio, así llamado porque, como veremos más adelante, se basa primordialmente en estructuras y mecanismos que radican en el vestíbulo, una parte anterior al oído interno, y también porque gracias a él podemos mantener el equilibrio del cuerpo y no caernos cuando caminamos o realizamos algún ejercicio motor complejo. Es también el sentido que nos permite mantener la cabeza en posición erguida con respecto a las fuerzas de la gravedad y ajustar los movimientos de los ojos como compensación de los movimientos de la cabeza. Gracias a estos movimientos, la imagen que vemos en cada momento está estabilizada en la retina y no nos baila como lo hace cuando vemos una película mal filmada por excesivo movimiento de la cámara. El sentido vestibular del equilibrio actúa, por tanto, como un sensor inercial que contribuye de manera crítica a la navegación y la orientación espacial de las personas.

Como veremos más adelante, la información correspondiente a este sentido viaja desde el oído interno hasta el cerebro integrándose inmediatamente con la de otros sentidos, especialmente con la de la vista, los músculos, las articulaciones y la piel. Es por ello que la sensación consciente que tenemos del sentido del equilibrio no es una sensación plenamente independiente, sino una sensación compleja compuesta de señales sensoriales diversas aunque coherentes entre ellas. Tal sensación, incluyendo componentes que no llegamos a percibir conscientemente, es capaz de acoplarse a los planes motores que el cerebro establece, contribuyendo de ese modo a un amplio rango de funciones que van desde el mantenimiento de la postura y otros reflejos corporales a ejercicios motores complejos, como los que realiza un deportista de gimnasia rítmica o natación sincronizada. Una característica aparentemente negativa –pero en realidad útil– de este sistema sensorial es que su estimulación por movimientos exagerados o inadecuados de la cabeza puede producir alteraciones como mareos, náuseas y nigtasmos (movimientos rítmicos e incontrolados de los ojos). Sin el sentido vestibular perderíamos continuamente el equilibrio y no podríamos realizar movimientos complejos. El deporte, tal como ahora lo entendemos, no existiría.

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Los sentidos del mundo exterior

PARA ADAPTARSE A SU MEDIO ambiente los organismos necesitan conocer, además de su propio cuerpo, las características físicas de ese medio. Ello es posible porque el cerebro está también capacitado para crear una representación del mismo. Las sensaciones táctiles, los olores y los gustos, los colores y los sonidos no son otra cosa que la lectura que la mente consciente realiza de las representaciones cerebrales del mundo externo en el que vivimos. Pero el cerebro no registra todo lo que hay fuera de nosotros, pues al representar ese mundo lo que hace es seleccionar especialmente todo aquello que es importante para la supervivencia y la reproducción. De lo demás hace mucho menos caso.

Ya hemos visto que el sentido del tacto es uno de los medios más eficaces que tenemos para analizar y reconocer el entorno en el que vivimos. Los seres unicelulares primitivos que vivieron hace miles de millones de años ya disponían de receptores y mecanismos sensoriales capaces de detectar el tacto simple y los estímulos mecánicos de su entorno. Pero el tacto es un sentido proximal, que, aunque muy útil, sólo permite detectar la presencia y características de estímulos y objetos muy cercanos con los que los organismos contactan directamente. Fue por eso que evolucionaron en los seres vivos nuevos sistemas sensoriales capaces de detectar estímulos más distantes. Surgieron así nuevos receptores y sistemas sensoriales capaces de detectar moléculas químicas procedentes de más allá del entorno inmediato de los animales. Ello les permitió identificar cada vez más y mejor las fuentes de esas moléculas y su naturaleza, es decir, permitió que los animales identificaran objetos próximos o distantes, familiares o desconocidos, venenosos o comestibles, inocuos o peligrosos, móviles o inmóviles. Sentidos, en definitiva, exploradores del medio ambiente y el mundo exterior a los seres vivos.

Por qué olemos

El olfato es el sentido de la sagacidad…. por eso está en lugar tan eminente… es guía del ciego…. le avisa del manjar gustado y hace la salva en lo que ha de comer…. Goza de la fragancia de las flores y recrea el celebro con la suavidad que despiden las virtudes, las hazañas y las glorias.

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Los primeros organismos, como las bacterias, capaces de detectar sustancias químicas de su entorno simplemente desencadenaban respuestas reflejas adaptativas, como alejarse o aproximarse a esas sustancias. Pero con el tiempo, cuando fueron sometidos a presión ambiental para discernir el significado de las diferentes y abundantes moléculas químicas del medio marino en que vivían, surgieron progresivamente en esos organismos miles de nuevos receptores especializados en la detección de los miles de diferentes moléculas informativas de la naturaleza y condiciones de dicho medio. Como consecuencia de esa presión ambiental, en el sistema nervioso de los primeros animales vertebrados, como la lamprea, se produjo un frenético desarrollo de nuevos circuitos neuronales cuya función era analizar la información recibida de cada uno de esos abundantes receptores y atribuirles valores o significados específicos en correspondencia con su origen o naturaleza. Fue así, muy probablemente, como empezó a desarrollarse la primitiva corteza cerebral, es decir, como un crecimiento de nuevos circuitos neuronales necesarios para procesar información variada de naturaleza química. Esa información, aunque inconscientemente percibida, fue muy útil para mejorar las respuestas reflejas y la capacidad adaptativa de los animales a su entorno. Por el olfato, los primitivos vertebrados identificaban ya una variedad de estímulos positivos, como comida o refugios, y también negativos, como predadores o peligros ambientales de los que había que alejarse. En algún momento posterior, la evolución originaría también el consecutivo desarrollo cerebral que hizo posible las genuinas sensaciones conscientes que caracterizan al olfato, uno de los primeros sentidos que se desarrollaron hace varios cientos de millones de años.

Ahora, en los organismos evolucionados como los mamíferos en general y los humanos en particular, el sentido del olfato sigue teniendo una gran utilidad adaptativa pues, junto con el sentido del gusto, nos sigue sirviendo para identificar y valorar las cosas que olemos, aunque no su detalle, pues el olfato no es un sentido analítico. Gracias al sentido del olfato podemos saber qué es lo que huele, pero no cómo es lo que huele, pues para eso tenemos otros sentidos, como la vista o el tacto. Analizándolo con detenimiento, apreciamos que la gran ventaja del olfato radica en su capacidad para inducir en los organismos respuestas emocionales relacionadas con la supervivencia, como el placer ante el olor de una buena comida o el asco ante olores de sustancias en descomposición, comidas en mal estado y agentes infecciosos o que connoten enfermedad, como heces, vómitos, etc. El sentido del olfato nos avisa también de situaciones especialmente peligrosas, como las del olor a quemado, que nos llama rápidamente la atención alertándonos de un posible fuego. En muchas especies animales, los olores resultan también críticos para identificar parejas sexuales, amigos y enemigos o predadores, y también para seguir el rastro de posibles presas. Aunque de variados modos, los olores sirven a los animales en general para comunicarse con su entorno.

Nuestra increíble sensibilidad olfatoria

Los humanos tenemos un extraordinario y desconocido sentido del olfato. Vaya por delante que somos capaces de detectar la misérrima concentración (0,2 partes de mil millones de moléculas) del odorante mercaptano, el que se suele echar al gas propano para identificar su presencia. Eso es aproximadamente equivalente a tres gotas de ese odorante en una piscina olímpica. Es decir, entre dos piscinas olímpicas llenas de agua un humano puede detectar por el olfato la que contiene disueltas esas tres gotas. Podemos también distinguir dos olores que difieren sólo un 7 % en su concentración y, por el olor, podemos saber si una camiseta es la que hemos llevado nosotros u otra persona hasta 24 horas después de ser usada. Un padre o una madre pueden distinguir perfectamente el olor de su bebé del de otro bebé. Por increíble que parezca, la nariz humana puede llegar a detectar la esencia del miedo en el sudor de otra persona, y, por su específico olor corporal, la pareja que mejor se acopla genéticamente a nosotros. Esto último significa que si una mujer huele las camisetas que han llevado varios hombres puede resultarle más agradable la del que en caso de copular con él y resultar fecundada, habría menos probabilidad de tener un descendiente con alguna enfermedad genética. Por supuesto, no es así como elegimos pareja, pero el procedimiento funciona.

Tenemos además una buena habilidad olfatoria espacial de carácter alocéntrico, es decir, moviendo la cabeza o el cuerpo localizamos el objeto que huele, y podemos aprender a seguir un rastro oloroso en un campo, no tan bien, desde luego, como muchos animales. No es una fantasía lo de los rastreadores de las películas del oeste. Sin embargo, nuestra habilidad olfatoria egocéntrica es muy mala, ya que con la nariz fija en un punto, es decir, inmóvil, tenemos mucha dificultad para distinguir de dónde viene un olor pues hasta nos cuesta saber si viene de la derecha o de la izquierda, de más arriba o de más abajo.

De todas formas, resulta curioso que a pesar de nuestra soberbia sensibilidad olfativa sólo prestamos atención a las altas concentraciones de odorantes, a aquello, para entendernos, que huele mucho. Prestamos poca atención a las situaciones u olores de baja concentración, a lo que huele poco, incluso cuando, como hemos visto, también estamos capacitados para detectarlos. En el caso del odorante inocuo que se añade a los gases, el mercaptano, se ha observado que generalmente no prestamos atención espontánea a su olor hasta que no se aumenta unas 57.000 veces la concentración umbral, es decir, hasta que no se aumenta en esa cantidad la mínima que podemos detectar. La razón de esa falta de atención olfativa podría estribar en que la atención selectiva es algo generalmente dirigido al espacio y, como acabamos de explicar y a diferencia de otros sentidos como la vista, los humanos carecemos de una representación cerebral, es decir, interna, del espacio olfatorio, por lo que nos cuesta identificar espacialmente los olores, salvo, como ya dijimos, buscando y dirigiendo la nariz hacia el posible estímulo. Pero además, a diferencia también de la visión o la audición, el estímulo olfatorio no es un estímulo continuo, es discreto, pues se produce a esnifadas, dando lugar a anosmias de cambio, es decir, a incapacidad para detectar espontáneamente pequeños cambios en el espacio olfatorio natural. Quizá por eso los cambios olfatorios son menos propensos a atraer nuestra atención y por eso también los humanos tenemos poca consciencia del entorno olfatorio.

A pesar de todo lo dicho y quizá por desconocerlo, confiamos poco en nuestra propia sensibilidad olfativa y generalmente nos autoevaluamos a la baja, es decir, minusvaloramos nuestra capacidad olfativa, salvo, eso sí, cuando el olor molesta. En este último caso solemos evaluarnos mejor, incluso sin ser verdad, pues probablemente la molestia generada ha requerido mayor concentración de odorante que la de otros casos en que olemos con estímulos más débiles. Lo que ocurre es que a los malos olores les prestamos más atención. Comparativamente, entre la vista y el olfato, confiamos más en la vista. Si se le asigna color a algo que no huele prácticamente a nada, aumenta la probabilidad de que digamos que huele a algo. Sorprendentemente, a los expertos también les pasa, pues 54 estudiantes de enología cambiaron su criterio y, después de olerlo, consideraron que el vino blanco era tinto cuando fue coloreado con una sustancia roja inodora. La vista, y no el olfato, fue lo que les hizo decidir el tipo de vino. Ni que decir tiene, por otro lado, que podemos mejorar nuestro olfato con la práctica, como se observa en los dependientes de perfumería o en los catadores de vino. El olfato mejora también en situaciones especiales, como cuando hace mucho que no comemos y tenemos hambre. En ese caso, las células de las paredes del estómago segregan una hormona especial, la grelina, que viajando por la sangre llega al cerebro donde, además de activar los circuitos neuronales del hambre, estimula también la exploración mediante esnifado y aumenta la sensibilidad olfatoria, todo lo cual ayuda a localizar, identificar y seleccionar comidas. Cuando nos referimos a comidas hablamos de aromas, y de fragancias en el caso de los perfumes.

Qué es lo que en realidad olemos

La mayor parte de lo que percibimos con el olfato no son simples aromas, sino mezclas complejas de docenas o cientos de moléculas. Sin saberlo o notarlo, lo que percibimos la mayoría de las veces son configuraciones de olores. Por ejemplo, en un caldo de almejas cocidas puede haber hasta 49 diferentes odorantes. La percepción del olor en humanos es tan sintética que hasta el mejor de los entrenados enólogos no es capaz de percibir más de tres componentes de una mezcla. Pero además, los olores suelen ser inconstantes y variar en el tiempo con la dirección del viento, la concentración de moléculas, la temperatura y humedad del aire, entre otros factores, lo que modifica la intensidad y cualidad de lo percibido. Esa misma cualidad puede cambiar también con la experiencia. El valor hedónico o placentero de un odorante puede aumentar si lo percibimos al mismo tiempo que degustamos una sabrosa comida, y ser menos placentero si lo asociamos a un sabor agrio o amargo. Los niños en general tienen reacciones menos intensas que los adultos ante olores desagradables, lo que nos indica igualmente que la percepción olorosa está muy influenciada por la experiencia previa y que el mayor agrado o desagrado de un olor puede resultar de asociarlo no sólo a determinados gustos o sabores, sino también a estímulos o situaciones variadas.

Otros aspectos de la experiencia olfatoria tampoco dejan de sorprendernos. El tacto de la ropa que cada día nos ponemos, el sonido de la perforadora que inicia su trabajo cerca de donde estamos o el olor de una casa nueva cuando entramos en ella, son rápidamente percibidos, pero enseguida dejamos de notarlos. Son fenómenos de adaptación y habituación sensorial que explicaremos más adelante. Aquí lo que nos interesa destacar es que cuando eso ocurre, podemos volver a sentir la ropa en nuestro cuerpo o el ruido de la perforadora si redirigimos nuestra atención a ellos, pero eso no es igual de fácil con el olfato, pues aunque pretendamos volver a oler, casi nunca lo conseguimos. Es decir, no tenemos nada fácil el re-acceso voluntario a un odorante anteriormente percibido, aunque permanezcamos en el lugar original y haya pasado poco tiempo. Inténtelo usted y verá lo difícil que resulta.

Por qué no tenemos nombres para los olores

El olfato es el único sentido para cuyas múltiples experiencias no tenemos nombres específicos como los tenemos para los colores o los tonos sonoros. Podemos discriminar miles de diferentes olores, pero no tenemos nombres para cada uno de ellos, en realidad para ninguno. Describir específicamente un olor es difícil, pues en el mejor de los casos lo que acabamos diciendo es que una cosa huele a otra: esto de aquí huele a rosas, aquello huele a quemado, etc. Necesitaríamos mucho vocabulario para dar nombre a todos los miles de olores que somos capaces de percibir. Ello se debe a que, como ya dijimos, el olfato no es un sentido analítico, es decir, no ha evolucionado para que conozcamos las características precisas, los detalles, de las cosas que olemos, pues para eso tenemos otros sentidos. El olfato ha evolucionado para identificar las cosas que olemos, es decir, para saber qué son y no cómo son esas cosas. Para esto último ya nos sirven los nombres de las propias cosas que identificamos cuando olemos. Si por el olor identificamos un lugar u objeto, el nombre de lo identificado ya conlleva para nosotros los detalles de ese lugar u objeto. Y como en el mundo en el que nos movemos hay una infinidad de cosas para identificar, no resultaría fácil, ni quizá útil, tener una correspondiente infinidad de nombres para el olor asociado a cada una de ellas.

El olfato: un vehículo al pasado remoto

Los humanos no tenemos la capacidad de recordar olores sentidos en el pasado del mismo modo que lo hacemos con los estímulos visuales o auditivos, o por lo menos no tenemos acceso consciente a esos olores pasados. Tampoco nos resulta fácil imaginar o pensar en olores del mismo modo que imaginamos o pensamos en colores o sonidos. Los perfumistas, los cocineros y los catadores de vinos afirman ser capaces de hacerlo, pero no tenemos claro en qué medida lo consiguen. Aunque sabemos que las partes del cerebro que procesan el olfato se activan cuando tratamos de imaginar un olor, sospechamos que no se activan lo suficiente como para que lo percibamos de un modo consciente. Algo que ayuda a imaginar un olor es esnifar cuando lo intentamos. Cuando, por ejemplo, tratamos de imaginar un olor placentero, como el de la menta, esnifamos más fuerte que si intentamos imaginar el olor del cubo de la basura. Y la prueba de que el esnifar ayuda a imaginar olores es que si nos tapamos la nariz perdemos capacidad para hacerlo ya que el impacto emocional que conseguimos es menor. Inténtelo usted, trate de imaginar olores tapándose y destapándose la nariz y comprobará la diferencia.

Por otro lado, es bien conocida la capacidad del sentido del olfato para evocar memorias emocionales remotas. Los olores evocan mejor que cualquier otro sentido memorias de la infancia, particularmente de los diez primeros años de vida. ¿Quién no ha revivido emociones de la temprana infancia al abrir un viejo baúl y recibir el impacto oloroso de los viejos juguetes, los vestidos y otros objetos? El escritor Marcel Proust hizo popular su propia experiencia al relatar cómo el comer una magdalena empapada en té le trajo poderosos recuerdos de la infancia. En su caso es algo que pudo ocurrir por estimulación olfatoria retronasal, es decir, cuando la comida ingerida estimuló las fosas nasales interiormente, desde la faringe. Más que cualquier otro sentido, el olfato nos recuerda el pasado, creando de un modo muy vivo la sensación de «estar allí», de revivirlo. No obstante, en contra de lo que a veces se piensa, el olfato no llega a ser tan eficiente como la visión o la audición para recordar memorias explícitas, es decir, memorias con contenidos episódicos o semánticos, aunque sí lo es, como decimos, para remontarnos a un pasado muy lejano. Lo que ocurre a veces y puede confundirnos es que el olfato, además de sus sensaciones específicas, evoca también memorias visuales o auditivas que pueden retrotraer con más fuerza las memorias asociadas al olor. Tampoco tenemos pruebas de que el olfato sea más potente que otros sentidos para evocar memorias remotas no emocionales.

Otra capacidad especial de la memoria olfativa humana es la de detectar similitudes o diferencias entre un olor presente y olores pasados, de tal modo que solemos saber si un olor es nuevo o si lo hemos percibido anteriormente. En el pasado evolutivo, esta capacidad de reconocimiento de olores nuevos ha tenido un gran valor adaptativo, pues las ratas y otros mamíferos se transfieren entre ellos a través del aliento información olorosa sobre los alimentos ingeridos. De ese modo, cuando una rata huele el aliento que exhala otra rata que acaba de ingerir alguna comida, retiene en su cerebro la información sobre ese olor y en el futuro preferirá la comida que tenga ese mismo olor a cualquier otra. La rata, por supuesto, no lo sabe, pero esa conducta instintiva protege su vida al hacer que prefiera comidas que otros congéneres ya han ingerido sin morirse por ello. En psicología experimental, ese tipo de aprendizaje recibe el nombre de «transmisión social de preferencias alimenticias».

La mayoría de las capacidades que acabamos de explicar tienen que ver con las rígidas conexiones que la selección natural estableció ancestralmente, hace miles de millones de años, entre los circuitos cerebrales que procesan el olfato y los que procesan la memoria, asegurando de ese modo que las cosas importantes para la supervivencia, como comida, sexo y peligros, no se olvidaran por mucho tiempo que hubiera transcurrido. Hoy día tenemos otros muchos medios para recordar lo importante de nuestra propia historia, pero como la evolución ha sido siempre conservadora, nuestro cerebro aún retiene el tipo de organización que permite a los olores un acceso especial al pasado remoto. Para garantizar ese efecto ocurre además que, cuando un olor ya está asociado a alguna cosa o experiencia del pasado, es muy difícil disociarlo de esa experiencia y asociarlo a otra más nueva, salvo que esta última sea de alta intensidad emocional. Si, por ejemplo, tenemos asociado un olor a una comida en mal estado o al lugar donde la ingerimos, no resulta nada fácil deshacer esa conexión y asociar ahora el olor a una nueva comida o a un nuevo lugar, pues al percibirlo nos viene a la consciencia automáticamente la asociación primitiva y la sensación de asco, sin que podamos evitarlo. Es lo que en psicología llamamos interferencia proactiva, que, en contraste, no ocurre igualmente con la visión o el lenguaje, pues las nuevas memorias visuales o verbales borran a las antiguas con mucha más facilidad.

¿Tienen más sensibilidad olfatoria las mujeres embarazadas?

Las mujeres de todas las edades suelen identificar los olores mejor que los hombres, siempre, por supuesto, que no sean fumadoras, pues los fumadores, sean hombres o mujeres, tienen peor olfato que los no fumadores. Lo que no es cierto, aunque mucha gente lo crea, es que las mujeres embarazadas tienen más sensibilidad olfatoria de lo normal, pues no hay pruebas científicas de ello. Sin embargo, lo que sí parece cambiar en tiempo de gestación es el valor hedónico de muchos olores, haciendo, por ejemplo, que las embarazadas generen aversión a los olores familiares de ciertas comidas. Lo que puede ocurrir entonces en la mujer embarazada es que, al producirle algunos olores un mayor rechazo de lo habitual, crean que son más sensibles a ellos cuando en realidad no lo son. Se ha comprobado también que los olores y sabores de la dieta de la madre durante la gestación, y el propio olor distintivo de la madre, influyen en las preferencias y percepción de olores de sus bebés una vez que nazcan. Los odorantes en el líquido amniótico y en la leche materna pueden ejercer ese tipo de influencia, alterando quizá la organización del cerebro olfativo en desarrollo de su feto o recién nacido.

¿Nos influyen los olores inconscientemente?

Todavía nos queda por explicar uno de los aspectos más sorprendentes del sentido del olfato. Nos referimos a su capacidad para influir en la fisiología y la conducta de un modo subliminal, es decir, incluso con estímulos olfatorios tan débiles que no son conscientemente percibidos. Pero sí inconscientemente, pues se ha demostrado que, aunque no nos demos cuenta, algunos estímulos olfatorios subliminales pueden llegar a afectar al estado de ánimo, los juicios sociales, las valoraciones que hacemos sobre las cosas o el consumo comercial de las personas. Afectan también, especialmente, a la producción de hormonas y los ciclos menstruales de las mujeres. En concreto, los olores desagradables, aunque sean inconscientemente percibidos, empeoran el humor e inducen ansiedad en las personas. Se ha observado también que pueden influir en el resultado de una actividad posterior a su presencia, como cumplimentar un cuestionario de preguntas. Los niños de cinco años empeoran su ejecución al resolver rompecabezas complejos si cuando lo hacen reciben olores desagradables subliminalmente. Contrariamente, la dispersión de aroma de naranja en la sala de espera de un dentista mejoró el humor de los pacientes, aunque sólo el de las mujeres y no el de los hombres, quizá por la mayor sensibilidad olfativa de las primeras.

En un caso especial se trataba de juzgar a los candidatos a un trabajo. Los jueces llevaban caretas, supuestamente para ocultar sus expresiones faciales a los candidatos, pero en realidad, sin que ellos lo supieran, era para otra cosa pues las caretas estaban impregnadas de diferentes olores que, tal como ocurrió, podrían influir en sus juicios. En efecto, sobre todo cuando esos jueces eran mujeres, sus juicios positivos sobre los candidatos aumentaron si las caretas estaban impregnadas de androstenol, una feromona con propiedades afrodisíacas, y reducidos si la impregnación era una mezcla del hidrocarburo ácido alifático. También se ha observado que los hombres evalúan mejor las revistas que leen cuando están expuestos al androstenol. Más curioso es el resultado de otro experimento en el que unas personas tenían que juzgar la belleza de las caras de otras. En este caso, el juicio era también alterado según el valor hedónico de odorantes agradables o desagradables administrados previamente a la situación. Pero lo verdaderamente curioso e intrigante fue que aquí la alteración sólo ocurría en aquellos sujetos que no fueron capaces de detectar el odorante pues se administraba en muy bajas concentraciones. Es decir, cuando los odorantes no fueron conscientemente percibidos tuvieron un mayor efecto sobre la percepción del atractivo facial.

En la industria del consumo también se ha constatado, quizá mejor que en ninguna otra parte, la influencia de los olores. Se ha comprobado, por ejemplo, que la dispersión de un odorante en un centro comercial no sólo incrementa positivamente la percepción de los compradores, sino también el dinero gastado, sobre todo por los jóvenes, y también la memoria y apreciación del lugar que le queda a la gente. Lo mismo pudo comprobarse en relación con el tiempo de permanencia y el dinero gastado en un restaurante. Determinados olores, pero no otros, aumentaron también el gasto en las máquinas de un casino. En la mayoría de estos casos ni siquiera fue necesaria la percepción consciente de los olores. Bastó con una infusión subliminal. Vemos con todo ello como la percepción inconsciente de olores agradables o desagradables puede influenciar los juicios sociales de las personas, en algunos casos incluso con más fuerza que cuando son conscientemente detectados.

El olfato y las feromonas

Las feromonas son sustancias químicas producidas por diversas glándulas del cuerpo y expelidas al exterior del mismo a través de medios como el sudor o la orina. Cuando estas sustancias son captadas por otro individuo de la misma especie, por ejemplo, de un perro a otro perro, influencian su fisiología y su comportamiento, especialmente las conductas relacionadas con la reproducción o el cuidado parental de las crías. Los mamíferos inferiores, como las ratas, disponen de un segundo sistema olfatorio, el sistema olfatorio accesorio o vomeronasal, especializado en captar y procesar las feromonas de los congéneres. Los humanos no desarrollamos ese sistema, pero también producimos feromonas y podemos detectarlas en otras personas, generalmente de un modo inconsciente, mediante nuestro sistema olfatorio común.

La detección de feromonas es otra forma que tenemos las personas de influenciar nuestra fisiología y comportamiento mediante el sentido del olfato. Las mujeres que conviven estrechamente en un mismo lugar durante un tiempo suficiente, mutuamente influidas por sus respectivas feromonas y sin que sean necesariamente conscientes del olor de las mismas, pueden llegar a sincronizar sus ciclos menstruales. Se ha podido además demostrar que ello es debido a las feromonas de esas mujeres y no a su mera convivencia o relación social. La demostración ha consistido en comprobar cómo los extractos de sudor de sobaco obtenidos de mujeres donadoras en fase menstrual de maduración de sus folículos ováricos y depositados en los labios de otras mujeres receptoras aceleraban la ovulación de estas últimas. A su vez, cuando los extractos de las donantes correspondían a la fase menstrual de la ovulación lo que hacían era retrasar la de las receptoras. Efectivamente, el sudor humano contiene feromonas que actúan como señales químicas capaces de modificar la fisiología y la conducta humanas.

Acabaremos nuestra disertación sobre el sentido del olfato diciendo que actualmente se diseñan dispositivos electrónicos capaces de aprender el valor de diferentes olores y de discriminar entre ellos. Uno de los ya conseguidos es capaz de valorar la agradabilidad de un nuevo olor con una precisión de aproximadamente el 80 % de la humana. Ello viene a demostrar, como veremos más adelante, que hay una relación entre la estructura química del estímulo olfatorio y el placer que produce, lo que, por otro lado, contradice la idea popular de que el placer de un olor es algo completamente subjetivo. La industria de las fragancias crece en el mundo y es cada día más poderosa. Al parecer, ha llegado la hora de sacar partido a nuestro extraordinario sentido del olfato.

Por qué cada comida sabe diferente

Apreciamos todos nuestros sentidos, pero al del gusto y su inseparable compañero, el sabor, les conferimos un valor especial al estar relacionados con uno de los placeres más prominentes y duraderos de la vida, el placer de comer. Junto con el del olfato, el sentido del gusto nos permite reconocer los alimentos, conocer su valor nutritivo y evitar todo aquello no comestible que pudiera hacernos daño, particularmente los venenos. Además de los cuatro y bien conocidos gustos básicos, el dulce, el amargo, el salado y el ácido, hace ya tiempo que sabemos que existe un quinto, el gusto umami, palabra de origen japonés que significa «buen sabor». Podemos asociarlo al gusto del caldo de carne o al que añaden ciertas pastillas de productos concentrados para dar sabor a la comida. Es frecuente notar este sabor en restaurantes orientales, donde su abuso puede producir dolor de cabeza.

Cada uno de los cinco gustos que percibimos tiene una misión biológica especial. El dulce nos sirve para detectar comestibles ricos en energía y rara vez venenosos. Es un gusto muy propio de primates y seres superiores, pues los mamíferos inferiores, como los felinos, carecen de él. El salado sirve para detectar las sales que regulan el equilibrio hídrico del organismo, es decir, la distribución del agua y otros fluidos en los diferentes compartimentos del cuerpo. El ácido y el amargo detectan alimentos en mal estado y venenos. El umami detecta aminoácidos, como el glutamato monosódico y el aspartato, que necesitamos para sintetizar proteínas. Podemos sentir el gusto umami en una variedad de alimentos, como los vegetales, la carne, los quesos y el pescado. El umami es también un gusto único, pues no puede reproducirse mezclando otros gustos diferentes. El sentido del gusto tiene además una capacidad especial para producir emociones primarias. El sabor dulce puede evocar instantáneamente placer y el sabor amargo, asco. Ambas son emociones innatas, pues no necesitamos experiencias previas, es decir, aprendizaje, para que se produzcan. El amargo es un gusto especial pues, en contraste con el dulce y el umami, que parecen haber evolucionado para reconocer un limitado número de nutrientes, el amargo es capaz de prevenir la ingestión de numerosos tóxicos y quizá por eso denominamos simplemente amargos a una amplia gama de gustos, sin ser necesario distinguir entre ellos.

Ocurre además que las personas somos muy diferentes unas de otras en la percepción del gusto, es decir, hay muchísimas diferencias individuales y también entre grupos étnicos, especialmente en la percepción del amargo. Los gustos de las poblaciones asiáticas son muy diferentes de los de las poblaciones occidentales. Ello no es debido únicamente a las diferencias en experiencia alimenticia y cultura culinaria de las respectivas sociedades, sino también y en gran medida a razones genéticas. Los hermanos gemelos que han sido educados separadamente suelen compartir muchas características gustativas, lo cual es debido a su herencia genética común. Sabemos además que el sentido del gusto, al igual que el del olfato, depende de una gran cantidad de genes, lo que aumenta la probabilidad de que las diferencias entre ellos determinen las diferentes experiencias gustativas que observamos en los humanos. De todos modos, es muy difícil evaluar el sentido del gusto de una persona, pues no se han podido desarrollar tests para ello. El gusto de cada persona depende de muchos factores y aunque consiguiéramos algún tipo de evaluación experimental en el laboratorio de, por ejemplo, umbrales sensoriales y reconocimiento de gustos, tampoco podríamos estar seguros de que esa evaluación se correspondiera con los umbrales y la experiencia gustativa del sujeto en el mundo real. Las personas bien entrenadas pueden llegar a discriminar gustos diferentes en menos de 400 milisegundos. Pero cuando hablamos de más de cinco gustos, lo más probable es que ya no estemos hablando de gusto, sino de sabor, un sentido más complejo y poderoso al que nos referimos a continuación.

¿Es lo mismo gusto que sabor?

El sabor no es, como podríamos pensar, otro modo de referirnos al sentido del gusto. Es mucho más que él. Es una de las percepciones más complejas y poderosas que tenemos. Consiste en un proceso activo que implica ver, masticar, respirar y tragar para poder testar y reconocer la comida en la boca y la lengua. Ello nos permite apreciar, además del gusto y el olfato, otras cualidades de los alimentos, como su tacto y su temperatura, así como otros atributos especiales detectables en los sofisticados restaurantes de muchos cocineros españoles. En ese sentido, la habilidad y experiencia gustativa de los gourmets les hace distinguir, u orgullosamente apelar a, otras características gustativas de la comida, como sensaciones acuosas, punzantes, metálicas, etc., de más difícil objetivación.

Cuando comemos o bebemos, el olfato contribuye críticamente a la sensación de sabor, pero la gente no suele ser consciente de ello. Una prueba es que el 60 % de las personas que pierden el sentido del olfato pierden también parte de su capacidad para apreciar el valor de los alimentos. Una manera de comprobarlo es tratar de degustar la comida tapándose y destapándose la nariz con los dedos. El lector se sorprenderá de la gran diferencia perceptiva entre uno y otro caso. Ello es así porque al tapar la nariz se impide la olfacción retronasal, la que, como ya vimos, tiene su origen en los alimentos introducidos en la boca y se produce a través de la comunicación entre la faringe y las fosas nasales. Esa olfacción contribuye poderosamente a nuestra percepción del sabor de lo que introducimos en la boca. Pero ahí no acaba todo porque el sabor es además una percepción dinámica, especialmente si se consume cierto tipo de comida, como, por ejemplo, el tomate natural, cuyo sabor evoluciona cuando al masticarlo y romperlo se activan ciertas enzimas de la saliva que modifican su percepción. Igualmente, mientras masticamos chicle de menta la concentración de sustancias volátiles es alta en la nariz, pero el gusto a menta va disminuyendo a medida que el azúcar que contiene se disuelve en la boca. Es por eso que los niños aprenden a reactivar ese gusto rociando el chicle en azúcar. Por extraño que parezca, los sonidos también pueden formar parte de la experiencia del sabor. De entre los que producimos al masticar nos gustan más los claros y agudos, como los que se originan al roer zanahoria cruda o copos de cereales. El masticar genera por tanto nuevas sensaciones y enriquece las ya presentes. La combinación multisensorial es fundamental para discernir y apreciar el sabor de los alimentos.

A la ya mencionada capacidad del olfato para evocar memorias del pasado remoto ahora podemos añadir que el sabor es todavía más poderoso para lograrlo. La combinación multisensorial implicada en el sabor de la magdalena empapada en té de Marcel Proust fue más poderosa que el simple gusto u olfato de la misma por separado para evocar las memorias emocionales de su infancia. El olfato, no obstante, contribuye por sí solo más que el gusto a que haya tantos diferentes sabores en las cocinas del mundo. Ello es debido a que hay muchos más olores que gustos, sobre todo porque los primeros son más susceptibles de aprenderse. El olfato tiene también un carácter más adaptativo que el gusto, pues puede evaluar comidas desconocidas con mucho menos riesgo para la salud que el que se asume introduciéndolas en la boca. En definitiva, no albergamos duda alguna de que el sabor como experiencia multisensorial constituye la cualidad que mejor distingue una comida excelente de una comida vulgar.

Digamos por último que las experiencias del gusto y el sabor no son inmutables, pues dependen en gran medida del apetito que tenemos y de muchos otros factores emocionales, sociales y culturales. Las expectativas que tenemos influencian también considerablemente lo que percibimos con estos sentidos. Mientras que el zumo de limón activa siempre los mismos receptores de la lengua, lo que sentimos al ingerirlo puede variar según lo que esperamos, pues no es lo mismo recibir su fuerte acidez por sorpresa que estar preparado para ello. Asimismo, cuando visitamos un restaurante de fama solemos ir pertrechados con predisposiciones que, sin duda, influencian la percepción y nuestra valoración de lo que degustamos. Ayudándonos a determinar la naturaleza de lo que ponemos en la boca, los sentidos químicos contribuyen especialmente a regular el equilibrio energético y el peso, pues la decisión de ingerir o no una comida y su cantidad depende en gran medida de ellos.

Una mente iluminada

Cierre sus ojos y trate de notar su propia mente, de sentirla. Su pensamiento interior será entonces la esencia, el contenido de su mente. Pero aunque fuerce su imaginación, si sus ojos siguen cerrados esa mente no dejará de ser una mente oscura. Ábralos ahora, abra sus ojos y notará que su mente se ilumina, es decir, que la luz la llena y se impone incluso al pensamiento. Somos seres profundamente visuales. Ningún otro sentimiento, quizá con la excepción del dolor, llena tanto la «cavidad» mental. La sensación de luz que invade nuestra mente cuando tenemos los ojos abiertos es tan fuerte que nos hace creer que esa luz está ahí fuera, llenando también el mundo que nos rodea, y que nuestros ojos lo único que hacen es recibirla y sentirla. Pero no, no es así. La luz no existe fuera de nosotros. La luz y los colores que vemos son sólo la lectura que nuestro cerebro y nuestra mente consciente hacen de lo que verdaderamente hay fuera de nosotros, que no es otra cosa que materia y energía. Aunque nos cueste creerlo, las sensaciones y percepciones que tenemos del mundo, sean del tipo que sean, son una exclusiva de nuestro cerebro y nuestra mente.

El cerebro es capaz de convertir en luz una parte de la energía electromagnética que invade el universo e inunda nuestro mundo. Esa energía consiste básicamente en partículas llamadas fotones que se propagan en el entorno a una velocidad que en el vacío alcanza los 300.000 km por segundo, la llamada «velocidad de la luz». En su propagación por el espacio los fotones aumentan y disminuyen de forma cíclica, por lo que a la energía electromagnética que origina la luz la podemos considerar como una onda que varía en amplitud (carga de fotones) y frecuencia (aumentos y disminuciones de fotones por segundo). También podemos considerarla como una onda cuyos ciclos varían en longitud, pues la longitud de una onda cíclica es siempre la inversa de su frecuencia (1/F). Cuanto mayor es la frecuencia de una onda, menor es su longitud, y cuanto más corta es la longitud de una onda más energía lleva. Ondas como las de la radio, la televisión, los móviles, el radar, los rayos infrarrojos, los ultravioletas, los rayos X o los rayos gamma son todas ellas ondas electromagnéticas que se diferencian en su frecuencia, o, lo que es lo mismo, en su longitud de onda. Tienen por ello diferentes propiedades y pueden ser captadas por dispositivos receptores también diferentes.

Del mismo modo que un aparato de radio es capaz de captar determinadas longitudes de ondas electromagnéticas, procesarlas y convertirlas en sonido, los ojos pueden captar determinadas ondas electromagnéticas y convertirlas en luz gracias a su procesamiento en el cerebro. En concreto, la retina humana sólo puede captar las ondas electromagnéticas con longitudes comprendidas entre 400 y 750 milimicras (una micra es una milésima de milímetro), aunque algunas personas pueden tener un rango un poco más amplio por ambos extremos (figura 8). Ésas son, por tanto, las únicas que nuestro cerebro puede convertir en percepciones luminosas. Por así decirlo, no podemos «ver» los rayos X, ni las ondas de radio ni las de los móviles o el wifi, pues nuestros ojos no las captan aunque estén a su alcance. Cada especie animal tiene, no obstante, su propio espectro visible, generalmente adecuado a sus necesidades de supervivencia y de adaptación a su medio. Las serpientes, por ejemplo, pueden captar y convertir en luz los rayos infrarrojos. Es por ello que pueden detectar presas vivas en la oscuridad de la noche, pues los cuerpos calientes de esas presas desprenden rayos infrarrojos que los humanos no podemos ver y las serpientes sí.

Las virtudes visuales

Nuestro sistema visual tiene la capacidad de aumentar su sensibilidad cuando hay poca luz y de disminuirla cuando hay mucha, es decir, se adapta a la luz y la oscuridad para hacer posible la visión más conveniente en cada circunstancia. Eso nos permite ver no sólo en condiciones de alta luminosidad, como durante el día, sino también de noche o en condiciones de poca iluminación. Somos además capaces de percibir el color, la forma, el movimiento, la profundidad y el relieve de lo que vemos, todo lo cual contribuye a la función principal de la visión, que no es otra que el reconocimiento de objetos, de lugares o situaciones y de otras variadas entidades. En no mucho más de 150 milisegundos nuestro sentido visual nos permite identificar y categorizar personas, objetos y escenas complejas, incluso cuando se transforman o cambian de tamaño, de ubicación, de iluminación y de otras muchas características. Sin duda, una de las principales virtudes de nuestro sentido visual reside en su poder de reconocer una imagen cambiante.

La percepción de la profundidad y el relieve de los objetos que vemos nos permiten también a los humanos y a otras especies animales conocer su ubicación y la distancia a que se encuentran. Gracias a ello animales como los chimpancés pueden realizar saltos acrobáticos entre las ramas de los árboles sin caerse, los gatos saltar de un tejado a otro y nosotros alcanzar objetos cercanos a la primera, es decir, con acierto y sin tener que realizar repetidos intentos. Discriminamos además entre objetos muy similares. Si una imagen compleja, como la de un paisaje, es instantáneamente reemplazada por otra casi idéntica con tan solo pequeños cambios, detectamos con bastante facilidad la diferencia y dirigimos la atención visual hacia el aspecto que ha cambiado.

Otra virtud muy específica y poderosa de nuestra visión consiste en la identificación de rostros y sus expresiones emocionales. El cerebro humano está especialmente capacitado para ello. Una madre distingue enseguida y con facilidad el rostro de su bebé entre muchos semejantes, y el de cada uno de sus dos gemelos por sutiles rasgos, aunque se parezcan mucho. Distinguimos los rostros de familiares y compañeros de clase o de trabajo y también los de miles de personajes famosos incluso cuando hace años que no los vemos. Si nos visitara un extraterrestre probablemente se asombraría de la capacidad que tenemos para distinguir rostros, tanto como nosotros lo haríamos si alguien nos demostrase que también lo hacen entre ellas los miles de hormigas de un hormiguero. Al parecer, el mecanismo que utiliza el cerebro para esa identificación no consiste, como podríamos pensar, en generar memorias para todos y cada uno de los rostros familiares, sino en crear el prototipo de un rostro medio a todos los vistos y comparar los nuevos con ese prototipo e identificarlo por las diferencias con el mismo. Ese prototipo se remodela y cambia con la experiencia o la sobreexposición visual de nuevos rostros, y cuando cambia también puede hacerlo la identidad de los rostros familiares. Si además decimos que la cara es el espejo del alma es porque los sutiles detalles que apreciamos visualmente en cada rostro nos permiten saber no sólo quien es esa persona, sino también cómo se siente. Al saberlo, nuestro hipotético extraterrestre ya no cabría en su asombro. Todo ello es también una prueba más de que, como venimos diciendo, nuestros sentidos están más diseñados para reconocer cambios y detalles que valores constantes.

Saturación, constancia y contrastes cromáticos

Quien se haya impresionado por la capacidad del cerebro y la mente para crear la luz quizá ya no se sorprenderá al constatar que los colores que vemos son también parte de esa creación. Podemos decir entonces, quizá con algo de desilusión, que el mundo que percibimos no tiene color, que los objetos, las cosas que vemos no tienen color. Son sólo materia que, según su composición y su estructura molecular, absorben parte de la energía con la que son iluminados y reflejan el resto hacia nuestras retinas. Según la longitud precisa de onda electromagnética que reciba la retina, el cerebro va a hacer posible la percepción de uno u otro color. Las ondas próximas a 400 milimicras hacen que el cerebro genere los colores violetas y azules y las próximas a 700 milimicras generan las diferentes gamas del color rojo. Entre ambos se distribuyen progresivamente, de menor a mayor longitud, las diferentes tonalidades de verde y amarillo (figura 8).

Muchos de los colores que vemos no son puros, sino una mezcla de diferentes colores. El color predominante de una mezcla es el más intenso o saturado, especialmente si se emite con mucha luminosidad. Los colores poco saturados parecen siempre más descoloridos y grisáceos. Dos propiedades del color en las que no siempre reparamos son la constancia y el contraste. Respecto a la primera, una camisa roja sigue siendo roja tanto si se ilumina con la luz del sol como si se ilumina con una bombilla eléctrica o a la luz de una vela de cera. Es decir, un vestido o cualquier otro objeto mantienen su color bajo diferentes condiciones de iluminación. Eso es lo que llamamos constancia del color. Más adelante tendremos ocasión de ver cómo el cerebro se las arregla para mantener esa constancia. El contexto espacial, por otro lado, es también muy importante para la percepción del color y la visión en general. Los contrastes, sean de luminosidad o de color, afectan significativamente a la percepción de lo que vemos. Cuando dos colores están juntos, el contraste entre ellos puede modificar la percepción de ambos pues el efecto es siempre recíproco. El rojo, por ejemplo, se ve más rojo cuando está rodeado de verde. Las posibilidades de contraste entre colores y grados de luminosidad son prácticamente infinitas y afectan siempre a la percepción que tenemos del mundo visual. Los contrastes no sólo afectan a la percepción misma de los colores, sino también a la de los límites entre los diferentes objetos que representan y, con ello, a la de la forma e identidad de los mismos. El mundo de los contrastes visuales es tan rico e impresionante como el del arte pictórico en general, siendo por tanto imposible abarcar en un texto como éste todas sus características y posibilidades.

Para qué sirven los colores

Si la luz llena la mente, los colores la enriquecen y nos hacen disfrutar de un modo muy especial, aunque ése no sea precisamente su cometido. La mayoría de las especies de vertebrados son visuales, pero no todas ven los colores. Muchos animales sólo ven el mundo en blanco y negro. Y entre los que ven los colores, no todos los ven del mismo modo, pues hay también diferentes variedades y capacidades cromáticas. Los hámsteres, por ejemplo, no ven los colores y los perros apenas distinguen entre verdes y rojos. Los toros, contra lo que algunos creen, no reaccionan al color rojo, pues probablemente no lo perciben, sino ante el movimiento del capote. Los primates del viejo mundo (los de África), como los monos macacos, los gorilas y nosotros mismos, somos los seres que supuestamente tenemos la mejor visión del color, aunque quizá no mejor que la que tienen algunos insectos, peces y aves, capaces de ver colores que nosotros ni siquiera podemos imaginar.

Ciertamente, los colores se perciben con agrado y nos deleitan. Sin ellos el mundo perdería sustancia, como la pierde, salvo los casos especiales que apasionan a los expertos, una película en blanco y negro. Sin colores quedaría también especialmente debilitado el portentoso mundo del arte. Pero los colores no han evolucionado ni para agradar ni como instrumento de la creatividad, aunque eso sea parte colateral importante de lo que hacen. Si el lector quiere saber para qué han evolucionado los colores sólo tiene que hacer una sencilla prueba. Mire dos versiones, una en blanco y negro y otra en color, de una misma fotografía rica en contenidos, como, por ejemplo, un campo primaveral florido. Intente ver cuántos elementos diferentes es capaz de reconocer y constatar en una y otra fotografía y verá como lo que nos permite antes que nada el color es distinguir formas y, a partir de ellas, objetos diferentes en una misma imagen, e incluso cuantificarlos. Gracias a ello es posible reconocer cosas tan importantes como las caras de las personas aunque se parezcan mucho, o, algo más simple, distinguir la fruta madura de la que no lo está. Curiosamente, los colores son también parte de la comunicación emocional, pues muchas veces el color de una cara es lo que nos indica que una persona siente vergüenza o está enfadada. La capacidad misma de los colores para emocionarnos les confiere un cierto valor enigmático, aunque en ese sentido se observan muchas diferencias entre unas y otras personas. Un estudio ha llegado a afirmar que es cierto eso que se dice de que las chicas prefieren el rosa. ¿Innato o aprendido? Está por ver.

Por qué la pornografía visual está dirigida sobre todo a los hombres

La visión puede influir también de muchos modos en la conducta reproductora de humanos y animales, pero aquí queremos señalar una especialmente relevante en los humanos. Usted quizá se haya preguntado alguna vez por qué la pornografía es una actividad comercial especialmente dirigida al varón y por qué no hay apenas actividad pornográfica visual dirigida a la mujer. La psicología evolucionista nos permite una explicación plausible. En el mundo natural y desde el punto de vista de la perpetuación de los propios genes, lo que determina el éxito reproductivo de los machos es el número de hembras que impregnan. Es por ello que en el proceso evolutivo la selección natural pudo hacer que las regiones del cerebro que procesan la visión estén más conectadas con las que producen motivación sexual en los machosque en las hembras, cuyo éxito reproductivo depende mucho menos del número de veces que son impregnadas. Esas conexiones pueden hacer que el macho aprenda fácilmente a estimular su motivación sexual por asociación con los estímulos visuales procedentes de la hembra. Ésta, por su parte, garantiza más su éxito reproductivo ocupándose de sus crías que respondiendo con excitación sexual a los estímulos visuales del macho.

Como la evolución es muy conservadora, al transferir este mecanismo a los humanos podemos entender por qué una determinada educación sexual consigue con mayor facilidad en el hombre que en la mujer que los estímulos visuales procedentes del sexo opuesto provoquen motivación sexual. Algunos de esos estímulos, como la proporción en la mujer del 0,7 % entre el diámetro de la cintura respecto al de la cadera, podrían haber sido configurados por la selección natural en el cerebro humano para generar atractivo sexual en el hombre de modo reflejo, sin necesidad de aprendizaje. Siendo así, los que inventaron la pornografía lo tuvieron verdaderamente fácil.

¿Estamos ciegos cuando cerramos los ojos?

La respuesta es no. Cuando cerramos los ojos seguimos viendo aunque lo que vemos es oscuridad, adornada muchas veces con destellos o puntos de luz que pueden aumentar si presionamos ligeramente los globos oculares con los dedos. Es decir, incluso con los ojos cerrados o sin iluminación y en completa oscuridad, nuestro sistema visual sigue de algún modo activo. Como la propia mente, no podemos desactivarlo por completo. Dicho lo anterior podemos preguntarnos si un ciego de nacimiento ve también oscuridad o no ve nada. Podemos concebir cómo es no oler nada, no tocar nada o incluso no oír nada. Pero ¿cómo sería no ver nada, ni siquiera oscuridad? ¿Hay algún modo de saberlo? Le propongo uno al lector. Consiste simplemente en imaginar un sentido nuevo, desconocido e inexistente para nosotros, al que podemos dar un nombre arbitrario, por ejemplo, xuir. Imaginemos que es un sentido propio de un animal o de un ser extraterrestre. ¿Podríamos imaginar qué siente o percibe un ser que tiene la capacidad de xuir? Me temo que no, aunque ese ser tratara de explicárnoslo. Pues algo así sería el sentido visual para alguien que no hubiera visto nunca ni siquiera la oscuridad, por ejemplo, ese mismo animal o ser extraterrestre. Más aún, tendríamos mucha dificultad para explicarle lo que es ver.

En cualquier caso, lo que percibe o deja de percibir un ciego de nacimiento probablemente está muy relacionado con la naturaleza de su ceguera, pues no es lo mismo que fallen sus ojos, particularmente su retina, o que falle su cerebro. La ausencia completa del sentido visual probablemente estaría mucho más relacionada con la pérdida de actividad de la corteza cerebral visual, es decir, con los centros superiores de la visión y la consciencia, que con las alteraciones que puedan ocurrir en los ojos o las vías que llevan la información visual al cerebro.

Sonidos en la mente

Si la luz llena la oscuridad de la mente, el sonido llena su silencio. El sonido es la forma que tiene el cerebro de hacer consciente las fluctuaciones de las partículas del aire que produce cualquier objeto vibrante. Es, por tanto, energía mecánica, ondas viajeras de estados variados de presión de las partículas del aire, aunque también pueden serlo las vibraciones de otro medio, sólido o líquido, como el agua o un metal. Las ondas sonoras se propagan en todas las direcciones a partir del objeto vibrante. En el vacío, al no haber ningún tipo de partículas, las ondas sonoras no se propagan. La velocidad de transmisión de las ondas sonoras varía en función de las características del medio que vibra, de su composición y temperatura principalmente. En el aire es de 343 metros por segundo, pero en metales como el aluminio su velocidad puede superar los 6.000 metros por segundo.

Las ondas sonoras se caracterizan en primer lugar por su intensidad o amplitud, que viene determinada por la fuerza que ejerce el objeto vibrante sobre las partículas del aire circundante (figura 9). La intensidad de las ondas sonoras se corresponde con el volumen de sonido que percibimos y se mide en decibelios, una unidad comparativa entre dos o más ondas, pues escuchando un solo sonido resulta muy difícil valorar con precisión su intensidad, siendo más fácil hacerlo comparándolo con la intensidad de otro. Como convención se considera que cero decibelios es el umbral sonoro humano, es decir, la mínima intensidad que tiene que tener un sonido para que lo lleguemos a oír. Además, la escala que mide los decibelios es logarítmica ya que la sensibilidad del oído humano a las variaciones en intensidad también lo es, lo que significa que cuando varía la intensidad de un sonido los cambios subjetivos que apreciamos en el mismo dependen del sonido previo del que partimos. Aunque hay mucha variabilidad entre personas, a partir de unos 140 decibelios el volumen del sonido es tan alto que empieza a percibirse como doloroso.

Otra importante característica del estímulo sonoro es su frecuencia, el número de veces que la onda fluctúa por segundo. Se mide en hercios, o número de fluctuaciones por segundo (figura 9). El oído humano sólo puede captar ondas sonoras con frecuencias comprendidas entre 20 hercios las más bajas y 20.000 hercios las más altas. Este rango no es universal para todas las edades y cerebros, pues los bebés pueden llegar a captar hasta 40.000 hercios, los perros hasta 30.000 hercios y los murciélagos y mariposas hasta 100.000 hercios.

El tono y el timbre, cualidades subjetivas del sonido

El cerebro interpreta las diferentes frecuencias de las ondas sonoras como diferentes tonos. Las frecuencias bajas, de, por ejemplo, 300 hercios, las percibimos como tonos graves y las altas, de, por ejemplo 12.000 hercios, como tonos agudos. También podemos considerar al tono como lo rápido que vibra el aire para cada sonido. Vibraciones muy rápidas hacen que percibamos un tono agudo o alto y vibraciones muy lentas hacen que percibamos un tono grave o bajo. Algunos instrumentos, como el tambor, pueden producir frecuencias muy bajas y otros, como el clarinete, frecuencias mucho más altas.

Sin embargo, la mayor parte de los sonidos que oímos no resultan de la percepción de ondas puras, de una única frecuencia, sino de la percepción de estímulos sonoros complejos, compuestos por muchas frecuencias diferentes la más baja de las cuales se considera la fundamental y coincide más que ninguna otra con el tono percibido por el cerebro (figura 9). Las frecuencias acompañantes de la fundamental son los sobretonos, que si son superiores y múltiplos de la fundamental se llaman armónicos. Cuando, por ejemplo, vibra la cuerda de una guitarra, la frecuencia más baja que emite es la fundamental y corresponde a la vibración que se produce en la mitad de la cuerda. Pero las vibraciones que se producen al mismo tiempo en otras partes de ella tienen mayores frecuencias cuanto más cerca de sus extremos se produzcan. Cualquier sonido sostenido que produzca esa cuerda se compone por tanto de una frecuencia fundamental y de armónicos o frecuencias más altas que son múltiplos enteros de ella.

Cuando se trata de sonidos espectralmente complejos, la combinación de sus diferentes características, incluyendo su tono fundamental, sus armónicos y la intensidad de cada uno de ellos, la velocidad con que se inician, caen o evolucionan, es percibida por el cerebro como el timbre, la cualidad del sonido que permite distinguir su especificidad y su fuente de procedencia. Gracias sobre todo al timbre diferenciamos un sonido de otro, sean o no musicales. El timbre nos permite saber si un sonido procede de un piano o de un violín o si la voz que oímos es de una persona o de otra. La diferencia entre el tono y el timbre viene a ser como la que hay entre el gusto y el sabor. El sabor incluye al gusto, pero es algo más que él. Del mismo modo, el timbre incluye al tono pero también a otras cualidades específicas de cada sonido.

En el caso de sonidos complejos como el del habla o las notas musicales, su tono percibido se corresponde más bien con la frecuencia de repetición de los sonidos periódicos o casi periódicos que contengan. En realidad, la clave para que el cerebro perciba tonos parece estar en que haya repeticiones periódicas en los sonidos. Es decir, cualquier sonido, por complejo que sea, puede ser percibido como un tono determinado si contiene repeticiones periódicas. Ésa fue la conclusión a la que llegó en 1693 el físico holandés Christiaan Huygens al notar que el sonido del agua de una fuente ornamental del castillo de Chantilly se reflejaba en los sucesivos peldaños de una escalera de piedra produciendo un tono musical fijo. Correctamente dedujo que ello era debido a que los reflejos del sonido que llegaban a su oído eran periódicos por venir de peldaños regulares cada vez más distantes. Peldaños más o menos anchos habrían originado periodicidades y tonos diferentes. Vemos pues que, aunque corresponda a un ruido, el del agua de la fuente en nuestro ejemplo, un sonido periódico es percibido como un tono determinado. Un sonido complejo puede llevar periodicidades, por ejemplo de intensidad o cualidad, en diferentes escalas de tiempo y según a la que preste atención, el cerebro percibirá un tono u otro.

Lo que la audición hace posible

El medio acústico en el que vivimos es muy variable y complejo. Se compone de sonidos procedentes de fuentes muy diversas. Los humanos somos capaces de captar e integrar la multitud de señales que llegan a nuestros oídos originando percepciones, valoraciones y juicios coherentes sobre los sonidos y las fuentes sonoras. Las señales acústicas nos proporcionan una rica información sobre el medio ambiente en que vivimos siendo además un componente fundamental del habla y la comunicación emocional en humanos y animales. Del mismo modo que el cerebro humano tiene una especial habilidad para distinguir rostros, también tiene una fenomenal capacidad para distinguir voces y entonaciones gracias a las cuales podemos discernir personas y mensajes. Ni que decir tiene el poder de los sonidos musicales para deleitarnos y estimular sentimientos.

A diferencia de otros sentidos, como la visión o el tacto, donde los estímulos pueden ser estáticos, el tiempo es una variable fundamental en la audición. Eso significa que los estímulos sonoros presentan, como ya hemos visto, variaciones temporales en sus características (amplitud, frecuencia, periodicidades varias, timbre). Esas variaciones modulan el estímulo sonoro y sirven para codificar la información que llevan. El cerebro humano, como el de muchos animales, es capaz de percibir la información contenida en sonidos modulados en escalas de tiempo que van desde unos cuantos milisegundos a decenas y cientos de ellos. Un sonido complejo puede incluir cambios inclusivos que se repiten a frecuencias diferentes. Las modulaciones de baja frecuencia son importantes para la percepción del habla y las melodías musicales mientras que las de alta frecuencia lo son para tonos bruscos y de alarma. De ese modo, podemos decir que, al igual que los sonidos simples, los sonidos complejos del lenguaje y la música también tienen tono, pues presentan cambios periódicos y regulares en sus características cuya percepción por el cerebro auditivo resulta necesaria para comprender el habla o apreciar la música. La percepción de la prosodia, es decir, de las inflexiones y cambios de todo tipo en el tono de la voz, es parte fundamental de la comunicación emocional entre humanos. En la prosodia, más que en las palabras o sentencias mismas, va muchas veces el mensaje principal que se quiere transmitir cuando hablamos.

La música es siempre algo especial en el mundo del sonido. En ella cada nota se percibe como un tono particular, con independencia de su intensidad, timbre u otros atributos. Varios tonos simultáneos forman intervalos armónicos y acordes, y varios tonos sucesivos originan intervalos melódicos y melodías completas. La combinación en proporciones equilibradas de las distintas frecuencias que integran las ondas sonoras produce sonidos armónicos que nuestro cerebro percibe como bellos e incluso placenteros. Los sonidos armónicos se caracterizan por modulaciones periódicas de la amplitud de las ondas sonoras que reflejan la vibración de las cuerdas vocales o de los instrumentos musicales o fuentes sonoras que los producen. Son, como ya dijimos, elementos esenciales del habla y la música en los humanos y también en la comunicación entre animales. Pero el reconocimiento de la armonía no es algo que aprendemos, sino una capacidad intrínseca del cerebro humano, es decir, una capacidad heredada en buena medida. Todas las personas nacemos con alguna capacidad para detectar la armonía o consonancia de los sonidos, aunque no todas, sino solamente algunas privilegiadas, como Amadeus Mozart, nacen con la capacidad de distinguir fácil y tempranamente las periodicidades o frecuencias sonoras, el llamado tono u oído absoluto. Los demás mortales reconocemos mucho más fácilmente los ritmos que los tonos, salvo en el caso de que tengamos educación musical. También hay quien padece amusia, una incapacidad para percibir los tonos y los ritmos. Por su dificultad para distinguir unos ritmos de otros, al Che Guevara le llamaban «el chico mambotango».

Digamos, para acabar este apartado, que los ciegos tempranos pueden percibir el entorno auditivo con la misma o mayor precisión que los videntes. Son mejores en tareas de percepción auditiva, discriminación de tonos y memoria y lenguaje auditivo, superando también a los videntes en la localización correcta de las fuentes sonoras utilizando un solo oído. En buena medida, compensan de ese modo su falta de visión.

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Cómo el cerebro representa y percibe el mundo

HASTA AQUÍ EN ESTE segundo capítulo del libro nos hemos ocupado de describir los diferentes sentidos que tenemos, sus principales características, propiedades y funciones. Ahora ha llegado el momento de explicar cómo el cerebro se las arregla para hacer posible esos sentidos, para representar en sus neuronas el mundo en que vivimos y crear las diferentes y variadas percepciones que tenemos los seres humanos. El proceso es muy complejo y estamos todavía lejos de entenderlo del todo, pero, poco a poco, a medida que la investigación progresa, lo vamos conociendo mejor. Una idea general del mismo podría ser la siguiente.

Para analizar y procesar la información sensorial que le llega de los ojos, los oídos, la piel y demás órganos sensoriales, lo primero que tiene que hacer el cerebro es traducir y codificar esa información a su propio lenguaje, es decir, convertirla en potenciales de acción que la representen, que representen el mundo, del mismo modo que los puntos y rayas del código morse representan los mensajes en el telégrafo. Una vez hecha esa traducción, el cerebro analiza esos potenciales para interpretarlos y entender su significado. Su estrategia para ello no consiste en procesar cada estímulo sensorial que recibe de un modo global, como una única entidad, sino en desmenuzarlo y analizar simultáneamente y por separado sus diferentes características, como el brillo, el color y el movimiento en una imagen visual. Después, los resultados de los análisis parciales son integrados para extraer el significado global del estímulo y relacionarlo con otras informaciones almacenadas en los sistemas de memoria del propio cerebro. Esto último es lo que nos permite reconocer la identidad de la información sensorial percibida y hacer valoraciones y juicios sobre ella. El cerebro, por tanto, para procesar la información sensorial se comporta de modo semejante al médico que requiere diferentes análisis de una misma muestra de sangre (composición celular, colesterol, glucosa, etc.), para, con los resultados de esos análisis, elaborar un diagnóstico único y global sobre esa muestra y su origen. Veamos a continuación el detalle del proceso general.

Los espías del cerebro

El cerebro capta la información que le interesa mediante receptores sensoriales que son como pequeños espías distribuidos por la superficie y el interior del cuerpo o localizados en órganos especiales como los ojos, la nariz o los oídos. Esos receptores son neuronas o células especializadas en detectar y captar los cambios energéticos del medio ambiente y convertirlos en potenciales de acción que se envían al cerebro mediante los nervios que ascienden por la médula espinal o por los nervios de la cabeza y la cara. Del mismo modo que un micrófono convierte la voz humana o el sonido musical en corrientes eléctricas que se envían a un dispositivo electrónico para ser registrados o amplificados, los receptores sensoriales convierten los estímulos que reciben en pequeñas descargas eléctricas, es decir, en potenciales de acción, que envían al cerebro donde son analizados y procesados. Cada tipo de receptor está especializado en la detección de un tipo de energía. Por ejemplo, los receptores sensoriales de la piel detectan contactos, es decir, energía mecánica, y los de la retina detectan luz, es decir, energía electromagnética.

Desde los receptores sensoriales, la información de las diferentes características de un estímulo, como el brillo y el color de una imagen visual o los diferentes tonos contenidos en un sonido complejo, viajan al cerebro por diferentes fibras de los nervios correspondientes. Además, cuanto más intensa es una característica, más potenciales de acción produce. Por ejemplo, cuanto mayor es el brillo de una imagen, más potenciales de acción por segundo le llegan al cerebro por las fibras correspondientes al brillo. Tras recorrer sucesivas fibras nerviosas haciendo escalas en diferentes estructuras a lo largo de su tryectoria, la información sensorial llega al cerebro del mismo modo que el testigo llega a la meta tras pasar de un corredor a otro en una carrera de relevos. Una vez en el cerebro, la información de todos y cada uno de los sentidos del cuerpo, con excepción de la del olfato, hace una última escala en el tálamo, estructura implicada también como ya vimos en la génesis de la consciencia, y de allí se dirige a la corteza cerebral, la parte más voluminosa y visible del cerebro, donde tiene lugar la mayor parte de su procesamiento y conversión en percepciones conscientes (figura 3).

La emergencia de las percepciones

Cada tipo de información sensorial, la visual, la olfatoria, etc., se analiza y procesa en una parte diferente de la corteza cerebral y, dentro de cada parte, en áreas sucesivas de la misma. Las áreas de la corteza cerebral que reciben la información directamente desde el tálamo se llaman áreas primarias o de proyección y generalmente se encargan de detectar características básicas de los estímulos, como su color, su orientación o su movimiento, en el caso de la visión. Lo sabemos porque sus neuronas se activan y emiten potenciales de acción cuando el estímulo visual recibido tiene un determinado color, por ejemplo amarillo, una determinada orientación, por ejemplo, horizontal, o cuando se mueve en una determinada dirección. Ese análisis de la información en las áreas primarias de la corteza cerebral hace que tengamos una sensación elemental del sentido correspondiente, algo así como ver sin saber todavía qué es lo que vemos u oír pero sin saber todavía qué es lo que oímos. La información resultante del análisis en las áreas primarias se traslada después a áreas adyacentes sucesivas de la propia corteza cerebral, llamadas áreas secundarias o de asociación. Allí, se relacionan entre sí las características de un mismo y de diferentes estímulos, o con información sobre ellos almacenada en los sistemas de memoria del cerebro, para hacer posible su reconocimiento, es decir, para identificar su naturaleza e identidad. Es entonces cuando, por ejemplo, además de ver un par de círculos unidos por una línea, nos damos cuenta de que son unas gafas, o cuando además de oír unos sonidos, los reconocemos como los de nuestro móvil.

Una etapa ulterior del proceso permite relacionar las percepciones así establecidas con otras diferentes almacenadas también en los sistemas de memoria del cerebro para hacer valoraciones y juicios sobre lo percibido y guiar el comportamiento consecuente. Es cuando al oír el sonido de nuestro móvil pensamos que ésa podría ser la llamada que estábamos esperando o cuando al reconocer la cara de una persona con la que no simpatizamos, decidimos dar media vuelta y alejarnos de ella.

Por todo lo dicho anteriormente no debe extrañarnos que cuando una persona tiene dañadas las áreas primarias de la corteza cerebral pierda el sentido correspondiente, es decir, se quede ciega o sorda, o no sienta el tacto de una parte de su mano, etc. Pero si esa persona tiene el daño en las áreas secundarias o de asociación, lo que pierde no es el sentido mismo, sino su comprensión, es decir, ve, pero no sabe qué es lo que ve, oye pero no sabe qué es lo que oye, toca pero no sabe qué es lo que toca, etc. Tiene entonces una alteración, conocida como agnosia sensorial, que le impide reconocer la identidad o naturaleza de lo que siente.

Buena parte de la información sensorial procesada no llega nunca a hacerse consciente, pero el cerebro puede utilizarla de modo inconsciente para guiar comportamientos y hábitos motores y reflejos. Por ejemplo, cuando andamos, nos vestimos o conducimos un coche, el cerebro utiliza la información sensorial que le proporcionan los receptores sensoriales de los músculos y articulaciones, es decir, la información propioceptiva, como un feedback necesario para poder hacer los movimientos correctos en cada instante, sin que seamos conscientes del uso de esa información. Por su parte, la información procesada que llega a hacerse consciente es la que constituye nuestras experiencias perceptivas normales, la que nos permite ver y saber qué es lo que vemos, oír y saber qué es lo que oímos, etc.

Una metáfora para entender mejor el proceso

Aunque no existe dispositivo o mecanismo alguno de naturaleza artificial que se iguale al cerebro y su funcionamiento, todo el proceso que acabamos de explicar podría compararse a lo que hace un receptor de televisión. Su antena recoge la información que le llega, sus circuitos electrónicos la codifican y procesan y buena parte del resultado de ese procesamiento se presenta de un modo inteligible, podríamos decir consciente, en su pantalla. Lo que vemos en ella, como en la de cualquier ordenador o teléfono móvil, nunca es el procesamiento mismo de la información que tiene lugar en sus circuitos electrónicos, sino sólo una manera inteligible de presentar su resultado. Del mismo modo, nuestras percepciones conscientes nunca suponen un acceso directo al procesamiento de la información sensorial que tiene lugar en los circuitos neuronales del cerebro, sino sólo la forma que éste tiene de hacer consciente el resultado o una parte del resultado de ese procesamiento. Ninguna forma de consciencia, ni siquiera el pensamiento, nos permite acceder al procesamiento mismo de la información que tiene lugar permanentemente en los circuitos neuronales del cerebro.

Digamos, por último, que mucho de lo que sabemos sobre el procesamiento de la información sensorial en el cerebro, especialmente sobre la visión, que es uno de los sentidos más estudiados, ha sido posible gracias a experimentos con animales, particularmente aquellos como los primates inferiores, que tienen sistemas sensoriales muy parecidos a los nuestros. Los resultados de esas investigaciones junto a observaciones experimentales que ahora también podemos hacer en humanos gracias a técnicas no invasivas como la resonancia magnética funcional, nos permiten dar cuenta directa o intuitiva de cómo el cerebro humano analiza y procesa la información proveniente de los órganos de los sentidos. A continuación vamos a referirnos a todo el proceso anteriormente mencionado aplicándolo específicamente a cada uno de los sistemas sensoriales y cuyas características básicas y propiedades funcionales ya hemos visto.

Los receptores somáticos

Para hacer posible el conocimiento que tenemos de nuestro cuerpo, el cerebro dispone de abundantes receptores sensoriales, llamados receptores somáticos y consistentes en minúsculos y variados corpúsculos acoplados a las terminaciones de las fibras nerviosas. Generalmente llevan los nombres de sus descubridores: discos de Merkel, corpúsculos de Paccini, corpúsculos de Meisner, corpúsculos de Ruffini, además de terminales desnudas de las fibras nerviosas (figura 10a). Están incrustados en la piel, en las fibras musculares, en las articulaciones óseas y en las vísceras y lo que hacen es detectar los estímulos mecánicos o nocivos que inciden sobre cualquier parte del cuerpo. A diferentes profundidades de la piel según su función, los hay sensibles al contacto o presión de objetos, a los cambios en la temperatura ambiente y a cualquier tipo de estímulo intenso o dañino. Son más abundantes en las partes más sensibles del cuerpo, como los dedos o los labios, y menos abundantes en las partes más insensibles del mismo, como la espalda o los brazos y las piernas. En los dedos de la mayoría de los antropoides no humanos, como los chimpancés o los gorilas, la densidad de receptores sensoriales para el tacto y la presión es mayor cuanto más frugívoros son, es decir, cuanto más se alimentan de frutas en lugar de hojas u otros comestibles más abundantes y ubicuos. Lo cual nos hace pensar que esos receptores evolucionaron para que nuestros antepasados que habitaban en un medio natural pudieran identificar la fruta madura y comestible comprobando con las manos su textura y dureza.

Muchas veces, cuando sentimos dolor, calor o frio en alguna parte del cuerpo nos cuesta localizarlo con precisión, saber exactamente dónde nos duele. De igual modo, si nos tocan en la espalda nos cuesta localizar el sitio preciso donde lo han hecho, si más arriba o más abajo, más a la izquierda o más a la derecha. Por el contrario, con la yema de los dedos podemos apreciar hasta el minúsculo espacio que hay entre dos púas contiguas de un peine. También sabemos lo flexionadas que están en cada momento las articulaciones de nuestros brazos o piernas incluso con los ojos cerrados. Ello es debido a que el cerebro distingue y da importancia diferente a esos dos tipos de sensibilidad somática, la que apreciamos pobremente, como el dolor, la temperatura y el tacto de la mayor parte del cuerpo, y la que apreciamos con precisión y detalle, como el tacto de las manos y dedos o la posición de las articulaciones. Para que así sea, las vías neuronales que llevan al cerebro la sensibilidad más fina y precisa recogen información de un mayor número de receptores sensoriales en las zonas más sensibles del cuerpo, siendo también más numerosas que las que llevan al cerebro la sensibilidad menos precisa y grosera.

En su camino hacia el cerebro, por razones que desconocemos aunque probablemente relacionadas con alguna ventaja evolutiva, la información sensorial procedente de cada lado del cuerpo se cruza con la procedente de la otra mitad, de tal modo que el hemisferio derecho del cerebro recibe y procesa la mayor parte de la información sensorial de la mitad izquierda del cuerpo y el hemisferio izquierdo recibe y procesa la de la mitad derecha del mismo. La única información sensorial que en su camino hacia el cerebro permanece en cada lado sin cruzarse es la del gusto. Tampoco sabemos bien por qué. Estos cruzamientos explican que el daño en una parte del cerebro afecte a los sentidos de la parte contraria del cuerpo. El tacto de la mano derecha, por ejemplo, es analizado y procesado en el hemisferio izquierdo del cerebro, por lo que esa mano podría dejar de ser sensible al tacto si la persona sufriera una falta de riego sanguíneo en la corteza cerebral de ese hemisferio pero no en la del contrario.

Un mapa del cuerpo en la corteza cerebral

Tras hacer escala en el tálamo, la información de los sentidos somáticos es analizada y procesada en la corteza cerebral del lóbulo parietal (figura 10b y c). Una parte de esa corteza, llamada área primaria o de proyección somática, recibe la información directamente desde el tálamo y la organiza de un modo topográfico, siguiendo la misma distribución espacial que tiene en el cuerpo: la información procedente de un dedo se sitúa al lado de la del dedo adyacente, la de una mano al lado de su brazo, la de éste al lado del tronco, etc. De ese modo, la superficie del área primaria somática de la corteza cerebral la podemos imaginar como un mapa sensorial del cuerpo con la forma de un hombrecillo cuyas proporciones corporales no se corresponden con las dimensiones reales del cuerpo, sino con la sensibilidad de cada parte del mismo. Ese imaginario hombrecillo, llamado homúnculo sensorial somático, tiene por tanto grandes manos y dedos y grandes labios y cara, pero un pequeño cuerpo y pequeños brazos y piernas, todo ello en correspondencia con la mayor sensibilidad somática de los primeros y la menor de los últimos (figura 10c). Eso significa que en esta área del cerebro hay más neuronas y circuitos neuronales dedicados a analizar y procesar la información de las partes del cuerpo que tienen más sensibilidad, como las yemas de los dedos o los labios, que a analizar la proveniente de las que tienen menos, como las piernas o el torso.

El procesamiento de la información que lleva a cabo el área primaria somática de la corteza cerebral hace que tengamos un sentido elemental del tacto y de las posiciones y movimientos de las diferentes partes del cuerpo. Pero es necesario que esa información se transfiera al área secundaria o de asociación somática, situada inmediatamente por detrás de la primaria, para que podamos conocer la naturaleza de lo que sentimos, es decir, para que además de notar que algo se desliza por nuestra piel sepamos que quien lo hace es la caricia de una mano o un vestido o cualquier otra cosa. Es por eso que cuando se daña la parte de corteza primaria que procesa el tacto de una mano, el individuo pierde la sensibilidad táctil en esa mano. Pero si lo que se daña es la corteza de asociación somática, el individuo sigue sintiendo el tacto en su mano, pero, sin la ayuda de otro sentido, es incapaz de saber qué objeto o estímulo produce esa sensación. Pierde entonces la capacidad de reconocer objetos por el tacto, toca pero no sabe qué es lo que toca si no lo ve, una anomalía neurológica conocida como agnosia sensorial somática.

Peor aún, si una persona tiene dañada su corteza asociativa somática, puede quedar alterada su capacidad para combinar el sentido del tacto con el del movimiento de las manos y los dedos, lo que origina apraxias, es decir, incapacidad de realizar los movimientos coordinados que requieren los trabajos manuales precisos y delicados, como enhebrar una aguja, atarse el cordón de un zapato o montar un rompecabezas. El mismo daño cerebral puede originar también afasias, la dificultad para ejecutar los movimientos precisos de vocalización que requiere el habla coherente. Ahora sabemos que la corteza cerebral somática se activa no sólo cuando tocamos algo, sino también cuando vemos a otra persona haciéndolo. Eso puede ayudarnos a comprender la experiencia sensorial de esa otra persona y facilitar nuestro sentido de la empatía.

El estado del cuerpo en el cerebro

Lo que acabamos de explicar afecta sobre todo a los llamados sentidos exteroceptivos, es decir, a los sentidos cutáneos, y también a los propioceptivos de músculos y articulaciones, ya que la información correspondiente a los sentidos interoceptivos, es decir, la proveniente de las vísceras y del interior del cuerpo, tiene su propio curso. Desde sus receptores sensoriales, la información interoceptiva asciende por nervios especiales, como el vago, hacia el tálamo y de allí a un lugar especial del cerebro que ya conocemos, la corteza insular, que es el área primaria o de proyección del sentido interoceptivo (figura 7). En la parte posterior de esa área tenemos una primera representación del estado fisiológico del cuerpo, organizada también de un modo topográfico, aunque no tan precisa como la de los sentidos cutáneos, pues aquí el mapa corporal está más desdibujado. Esta área es la que hace que en cada momento sintamos cómo está nuestro cuerpo, el grado de bienestar o de malestar que tenemos. Es, por tanto, muy importante para nuestra calidad de vida.

Pero la verdadera importancia de la corteza insular y el sentido interoceptivo no la conocimos hasta que los neurocientíficos descubrieron que las neuronas de la parte anterior de esa corteza en el hemisferio derecho del cerebro contienen además una representación de la representación del estado fisiológico del cuerpo que hay en la parte posterior de la misma. Es decir, como ya tuvimos ocasión de explicar, las neuronas de la parte anterior de la corteza insular funcionan como un espejo de su parte posterior, representando lo ya representado en ella. Una metarrepresentación, en definitiva, necesaria para crear la impresión de que los sentimientos corporales que tenemos son de uno mismo, los tengo yo, son míos. La corteza insular anterior del hemisferio derecho parece entonces una parte del cerebro muy importante para originar el sentimiento subjetivo que tenemos en cada momento de nuestro propio cuerpo y de su estado, lo que, como ya explicamos, resulta a su vez crítico para tener autoconsciencia, para sentir que sentimos.

El cerebro es plástico, cambia

Si ponemos la mano encima de una mesa sentimos enseguida su tacto, su textura, su temperatura y puede ser que hasta sus dimensiones. Pero si dejamos la mano inmóvil sobre la mesa, esa sensación enseguida pierde fuerza, se desvanece y dejamos de notar la mesa o la notamos muy poco. Igualmente dejamos de sentir la ropa sobre nuestro cuerpo cuando ya hace un rato que la llevamos puesta o el cambio de temperatura que experimentamos al pasar de un lugar frío a otro más caliente cuando llevamos un rato en él. Son ejemplos de un proceso llamado adaptación sensorial que ocurre porque los órganos y fibras sensoriales que llevan los potenciales de acción al cerebro se agotan, es decir, cuando el estímulo permanece constante, los receptores envían menos potenciales de acción al cerebro. Pero si cuando eso ya ha ocurrido movemos ligeramente la mano sobre la mesa, se activan otros receptores diferentes que no están agotados y enseguida volvemos sentir su tacto con fuerza. Una vez más vemos que el cerebro está más interesado en conocer los cambios que se producen en el ambiente que lo que es constante y ya da por conocido. El proceso de adaptación ocurre con mayor o menor intensidad en todos los sentidos y ha contribuido a la supervivencia de las especies al permitir que los individuos sean sensibles a las variaciones de su medio, pues en ellas, más que en las constantes, está la información relevante que nos pone en guardia sobre peligros u objetos de interés.

Pero ocurre además que la corteza cerebral somática es muy plástica, pues, siempre dentro de unos límites, puede modificar su organización y su funcionamiento. Eso significa que los sentidos que más se usan acaban reclutando más neuronas para su análisis y procesamiento en la corteza cerebral que los menos usados. Se ha comprobado que cuando una persona pierde un miembro por enfermedad o accidente, las neuronas de su corteza cerebral que procesaban la información sensorial procedente de ese miembro, al quedar ociosas, pueden ser reclutadas para procesar la que proviene de las partes del cuerpo intactas y próximas a él. Igualmente, la corteza cerebral puede reclutar neuronas para procesar la información que le llega de un elemento nuevo instalado permanentemente en el cuerpo, como, por ejemplo, una prótesis dental. Cuando nos la acaban de implantar, la notamos con rareza y la lengua se va continuamente a ella, pero con el tiempo el cerebro modifica los circuitos neuronales que reciben la nueva información de esa parte del cuerpo y acaba por adoptar la prótesis como una parte natural del mismo.

Los ciegos, al usar más el sentido del tacto, tienen una corteza cerebral somática mayor y organizada con mayor precisión que la de un vidente. Se ha comprobado que los que utilizan el método Braille de lectura táctil tienen una mayor sensibilidad en su dedo índice, que es el que más neuronas recluta en la corteza cerebral para procesar su información. El caso particular de una persona sorda y muda de nacimiento es impresionante. Las imágenes de resonancia magnética funcional que se obtuvieron cuando procesaba información con sus dedos muestran cómo esa actividad pone a trabajar amplias zonas de su corteza cerebral incluyendo muchas implicadas en el procesamiento del lenguaje ordinario. Es una prueba contundente de plasticidad neuronal y de cómo el cerebro joven puede moldearse de tal modo que adapta al individuo a su propia realidad y condiciones.

La plasticidad cerebral hace también que el citado fenómeno del miembro fantasma no sea duradero y sólo se mantenga hasta que las neuronas de la corteza cerebral se reorganizan tras la pérdida del miembro amputado. En cierto modo, el cerebro se comporta en estos casos como el director de la empresa comercial que deja de fabricar un determinado producto y tiene entonces que recolocar a los trabajadores que lo producían en otras tareas, si es posible semejantes a la que desaparece. Como consecuencia de esa dinámica, el homúnculo sensorial, es decir, el mapa del cuerpo que todos tenemos en la corteza primaria, cambia y su forma refleja muy bien la historia de cada persona en relación con sus sentidos somáticos.

Cómo podemos distinguir miles de olores diferentes

Al igual que en los demás sentidos, la experiencia olfatoria radica en el cerebro, particularmente en la corteza cerebral, pero el proceso empieza cuando las moléculas desprendidas por un objeto son aspiradas y alcanzan el epitelio olfatorio situado en el fondo de las fosas nasales. Éste consiste en una membrana bañada en moco, de aproximadamente 1 cm2 en cada fosa nasal, que contiene de 12 a 20 millones de neuronas receptoras capaces de captar las moléculas olfatorias del ambiente (figura 11a y b). Olemos no sólo inhalando el aire por la nariz sino también retronasalmente, es decir, inhalando los odorantes de la boca y faringe a través de su comunicación directa con las fosas nasales. La frecuencia e intensidad del esnifado que utilizamos para oler es asimismo una información importante que el cerebro utiliza para evaluar los odorantes. Las neuronas olfatorias mueren y se regeneran por término medio cada 60 días a lo largo de toda la vida. Nadie huele hoy, por tanto, con las mismas neuronas que hace dos meses.

Cada neurona olfatoria tiene unos 10 o 20 minúsculos pelillos o cilios en cuya superficie hay moléculas receptoras a las que se ligan las de los odorantes que entran en la nariz del mismo modo que una llave se liga a su cerradura. Los humanos tenemos unas 380 moléculas receptoras diferentes, pero sólo hay un único tipo de ellas en los cilios de cada neurona olfatoria. Un trabajo reciente muestra que en el epitelio olfatorio hay zonas cuyas neuronas responden más a olores agradables y placenteros y otras cuyas neuronas responden más a olores desagradables. Eso indica que algunas neuronas olfatorias podrían estar programadas innatamente para incitar conductas necesarias o convenientes para la supervivencia. En el epitelio olfatorio hay además receptores sensoriales somáticos que, al ser también estimulados por los odorantes, envían al cerebro por el nervio trigémino la información que provoca las sensaciones de picor e incluso de dolor que tenemos cuando inhalamos sustancias químicas irritantes, como el amoníaco.

Desde las fosas nasales, las proyecciones de las neuronas olfatorias penetran en el cráneo por agujeros del hueso etmoides para llevar su información al bulbo olfatorio, una estructura muy peculiar, con la forma y el tamaño aproximado de la cabeza de una cerilla, que se encuentra en la base del cerebro, a cada lado del mismo y justo por encima de la nariz (figura 11). En el bulbo olfatorio, la unión entre las terminales de las neuronas olfatorias y las del propio bulbo, llamadas células mitrales y en penacho, forma unas estructuras redondeadas características llamadas glomérulos que tienen un papel muy importante para que podamos identificar miles de olores diferentes. Tenemos unos 10.000 glomérulos en cada uno de los dos bulbos olfatorios del cerebro (figura 11b).

El modo en que funcionan los glomérulos ha sido un enigma durante mucho tiempo, pero poco a poco vamos descubriendo sus secretos. Ahora sabemos que, de entrada, funcionan como una especie de amplificador de los estímulos olfatorios pues en cada glomérulo se concentra la información de, aproximadamente, 10.000 neuronas receptoras. Ésa es una de las razones de que, como explicamos anteriormente, los humanos tengamos tanta sensibilidad olorosa. Pero además, las terminaciones de todas las neuronas olfatorias sensibles a un mismo odorante concentran su información en tan sólo dos glomérulos que, curiosamente, ocupan siempre la misma posición espacial en el bulbo olfatorio de todos los animales de una misma especie. Lo sabemos porque cada tipo de odorante produce siempre una activación muy similar de las células de los mismos glomérulos, pudiendo ser muchos los activados a la vez si ese odorante está compuesto de diferentes moléculas. En realidad son posibles múltiples combinaciones de activación de los 10.000 glomérulos existentes, lo que nos explica que las neuronas del bulbo olfatorio tengan capacidad para representar con sus diferentes patrones de actividad a los miles de posibles olores que podemos percibir. Simplificando, podríamos decir que el bulbo olfatorio es como el escaparate de una perfumería donde la muestra de cada tipo de perfume, comparable a la activación de cada pareja de glomérulos, ocupa un lugar específico y permanente de ese escaparate. Ahora sabemos que cada especie animal tiene el suyo propio, diferente del de otras especies.

La información olfatoria procedente de los glomérulos del bulbo es después analizada y procesada en la corteza piriforme, en el lóbulo temporal del cerebro (figura 11c). Es una corteza primitiva, pues tiene menos tipos y capas de neuronas que las que procesan otros sentidos más modernos, como la visión. Recordemos que el olfato fue unos de los primeros sentidos para cuyo procesamiento empezó a desarrollarse la corteza cerebral hace millones de años. La parte anterior de la corteza piriforme replica en cierto modo al bulbo olfatorio, representando también los diferentes olores, pero diferenciándolos además de los de su contexto, para no confundirlos con él. Es decir, gracias a esta corteza, que podemos considerar como la corteza primaria del olfato, distinguimos un olor especial en medio de otros más habituales y propios de un lugar. Pero la parte posterior de la corteza piriforme es una corteza asociativa que sirve para asignar cualidad distintiva a los olores. Es decir, si las neuronas de la corteza piriforme anterior nos permiten discriminar un olor en medio de otros olores, las de la corteza piriforme posterior nos permiten identificar el olor discriminado, saber, por ejemplo, que ese olor es el del perfume que lleva nuestra interlocutora o que es el del cubo de la basura que alguien posiblemente destapó. La cualidad que asignamos a los olores puede variar en función de la experiencia, los aprendizajes y las expectativas que tengamos sobre ellos.

Cómo influyen los olores en nuestras emociones y decisiones

Tanto la información olfatoria aún poco procesada procedente del bulbo olfatorio, como la ya muy procesada procedente de la corteza piriforme, llegan también a otras partes del cerebro, como la amígdala o la corteza insular, ambas muy implicadas en las emociones y los sentimientos. Ésa es la razón por la que determinados olores, como ya dijimos, tienen tanta fuerza para producir reacciones emocionales, muchas de las cuales son innatas. El mejor ejemplo es quizá la reacción de asco que produce en cualquier persona el olor de una comida en mal estado. Ese asco nos hace evitarla, protegiendo nuestra salud. La información olfatoria llega también a la corteza entorrinal y el hipocampo, regiones del cerebro críticas para la formación de memorias, y eso es lo que hace que un olor pueda recordarnos a una determinada persona o lugar, o que rechacemos el olor de la comida que nos produjo indigestión y malestar, aunque el olor mismo de esa comida no tuviera que ver con ello. Estamos genéticamente programados para tener ese tipo de comportamientos, pues muchos de ellos, como la reacción de asco ante determinados estímulos olfatorios, ni siquiera necesitamos aprenderlos.

Una importante región del cerebro que, entre otras funciones, sirve para asignar valor hedónico a los estímulos sensoriales que percibimos es la corteza orbitofrontal, situada en la base del lóbulo frontal, por encima de los ojos (figura 3). Los estímulos olfatorios llegan también a esta corteza, que es muy importante para que los sintamos como agradables y placenteros o como desagradables. Para ello, se basa en información almacenada en el cerebro sobre experiencias anteriores con esos estímulos. Pero esta corteza es además muy importante para desactivar muchas respuestas olfatorias prepotentes y genéticamente programadas, ligadas a la supervivencia y la reproducción, cuando no son convenientes. Es decir, la corteza orbitofrontal evita que las personas respondamos instintivamente y con rapidez a determinados estímulos olfatorios ligados al sexo. Eso es precisamente lo que hacen muchos animales al carecer de esa inhibición. La corteza orbitofrontal nos proporciona a los humanos la flexibilidad conductual necesaria para saber cuándo una determinada conducta es o no conveniente. Su papel es genérico para diferentes tipos de percepciones y comportamientos, pero en el caso que aquí nos ocupa tiene especial relevancia ya que el olfato es uno de los estímulos más específicamente relacionados con el comportamiento sexual y la reproducción.

Los receptores del gusto

El lector ya habrá intuido que los sabores no son propiedades físicas de los alimentos, sino, como las demás experiencias sensoriales y perceptivas, fenómenos mentales evocados por la actividad cerebral. El dulce, por ejemplo, no es una propiedad física del azúcar, sino una cualidad mental que esa sustancia evoca en el cerebro. Cuando comemos, las moléculas del alimento que tomamos se disuelven en la saliva y activan a las células receptoras del gusto que tenemos en la lengua y otras partes de cavidad oral. La lengua no es lisa, sino rugosa pues está poblada de abundantes y pequeñas protuberancias de formas curiosas y diversas llamadas papilas gustativas. Las más abundantes son circunvaladas y se encuentran por miles en la parte posterior de la lengua. Otras con forma de hojas son centenares y se sitúan en las partes posterior y lateral de la misma. Las papilas de los dos tercios anteriores de la lengua tienen forma de hongo y son mucho menos numerosas (figura 12a).

En los lados de cada papila y también en el paladar, la laringe, la faringe, la epiglotis e incluso el esófago, se hayan incrustados los llamados botones gustativos, unas pequeñas estructuras ovaladas, de unos 0,03 milímetros de diámetro, que contienen cada uno de ellos unas 100 células receptoras del gusto agrupadas de modo similar a los gajos en una naranja. Repartidos por toda la cavidad oral hay entre 2.000 y 8.000 botones gustativos (figura 12a), lo que significa que cada uno de nosotros tiene cientos de miles de células receptoras del gusto. De modo similar a las del olfato, las del gusto proyectan hacia el exterior de la papila pelillos o microvellosidades que son bañadas por la saliva circundante. En la superficie de esas microvellosidades están las moléculas químicas receptoras a las que se ligan las de los alimentos disueltos en la saliva. El conjunto, pues, es parecido a un juego de muñecas rusas. La lengua tiene papilas, las papilas tienen botones, los botones tienen células gustativas, las células microvellosidades y éstas receptores químicos que ligan a las moléculas del alimento disueltas en la saliva que las baña. Cada célula gustativa y sus microvellosidades tienen un único tipo de receptor, lo cual quiere decir que cada una de ellas sólo es sensible a un único tipo de testante o gusto, por ejemplo, el salado.

Las células receptoras del gusto no sólo son sensibles a los alimentos sino también a las hormonas que en cada momento circulan por la sangre, como la leptina, hormona que reduce el hambre, o la hormona antidiurética, que se libera cuando hay poca agua en el organismo y tenemos sed. Es por ello que nuestra sensibilidad gustativa varía en función de la sed o el apetito que tengamos. Cuando tenemos hambre o sed apreciamos mejor el gusto de los alimentos. Es más, en la lengua hay también receptores sensoriales somáticos que detectan propiedades de los mismos diferentes a su gusto, como su textura, su temperatura o su picor o escozor. El chile y ciertos tipos de pimientos contienen una sustancia química llamada capsaicina que activa a esos otros receptores de la lengua, siendo así la sustancia responsable del intenso picor y quemazón que pueden producir tales vegetales. Este tipo de información no gustativa, que es la que permite a los gourmets evaluar las sensaciones alimenticias más allá del propio sentido del gusto, es llevada al cerebro por el principal nervio somático de la cabeza y la cara, el trigémino, del que ya hemos hablado.

Durante algún tiempo se creyó que cada parte de la lengua era sensible a un gusto diferente. El dulce, por ejemplo, se creía que se apreciaba sólo en su parte anterior y el ácido a los lados. Pero ahora sabemos que en la lengua no hay un mapa de gustos ya que las células receptoras de todas las modalidades básicas (dulce, salado, amargo, ácido y umami) están distribuidas por toda ella, aunque algunas de sus zonas, ciertamente, son más sensitivas que otras para cada gusto. Al igual que las células olfativas, las gustativas tienen una vida muy corta, pues no duran mucho más de 10 días, es decir, están en continuo recambio. Pero no hay que preocuparse por ello, pues en cada botón gustativo hay también mecanismos para generar nuevas células que sustituyen a las que van desapareciendo. Eso es además conveniente pues las células que reciben estímulos químicos, como las olfativas o las gustativas, tienen mucho desgaste y su frecuente renovación evita que perdamos sensibilidad para oler y degustar.

El gusto en el cerebro

La información gustativa procedente de la lengua y del resto de la cavidad oral viaja hasta el cerebro por tres pares de nervios de la cabeza, el facial, que lleva la información de la parte anterior de la lengua y el paladar; el glosofaríngeo, que lleva la información de la parte lateral y posterior de la lengua, y el nervio vago, que lleva al cerebro la información gustativa obtenida en la laringe, faringe y epiglotis (figura 12b). Todo indica que cada uno de esos nervios lleva, quizá separadamente en distintas fibras nerviosas, información de los diferentes gustos, pero una vez en el cerebro, las respectivas informaciones pueden mezclarse y originar percepciones variadas. La información gustativa de esos tres nervios llega en primer lugar al llamado núcleo solitario del tronco del encéfalo, donde se junta con la información sobre la textura de la comida procedente del nervio trigémino y con la información del estado del sistema digestivo que lleva el nervio vago (figura 12). Gracias a esta conjunción de información, los diferentes gustos pueden tener también otras cualidades, como el picante, o pueden modularse cuando, por ejemplo, hemos comido demasiado, y la distensión gástrica reduce la intensidad del gusto que experimentamos si seguimos comiendo.

Tras una escala en el tálamo, la información gustativa llega también a la corteza insular (figuras 7 y 12b), que es también la corteza cerebral primaria de procesamiento del gusto. Allí converge una vez más con información sobre la textura de los alimentos que están siendo ingeridos y con información sobre el estado del tubo digestivo. En la corteza insular hay neuronas que se activan cuando probamos algo con un determinado gusto, como, por ejemplo, el salado, y otras de más amplio espectro que se activan con gustos diferentes en lugar de uno solo. Es el lugar del cerebro donde se generan no sólo las sensaciones básicas de gusto sino también el lugar donde se identifican esas sensaciones, pues al parecer la corteza insular funciona no sólo como corteza primaria sino también como corteza secundaria asociativa del sentido del gusto. Es decir, gracias a esta corteza no sólo sentimos un determinado gusto, sino que además lo identificamos, por ejemplo, como el dulce de un determinado postre.

Recientemente, un trabajo de investigación en ratones con sofisticadas técnicas de imágenes funcionales que hacen fluorescentes las neuronas activas mediante la absorción de un tinte, ha mostrado que en la corteza gustativa primaria, es decir, en la corteza insular, hay un mapa gustotópico similar a los mapas del cuerpo, del campo visual o de los tonos, que existen también en la corteza cerebral respectiva de esos otros sentidos. El mapa gustotópico descubierto en la corteza insular de los ratones tiene una zona cuyas neuronas analizan y procesan el gusto amargo, otras el dulce, otras el salado y otras el umami. Para el ácido no ha sido encontrada una zona especial. La activación de las neuronas de cada una de esas zonas se produce cuando se estimula la lengua con el estímulo correspondiente. Pero, a diferencia de cómo se organizan otros sentidos, el mapa gustativo de la corteza insular no se corresponde con ninguno de la lengua, pues, como ya vimos, los diferentes receptores del gusto están en ella por todas partes aunque en proporciones diferentes. Todo eso ocurre en ratones, pero es de suponer que nuestro cerebro tiene también un mapa similar para los diferentes gustos en la corteza insular. Cómo ese mapa puede contribuir a las percepciones que tenemos del gusto es algo que a partir de ahora habrá que investigar.

Las neuronas del sabor

Si, como ya vimos, el sabor es un sentido complejo, que va más allá del simple gusto al incluir también otras diferentes sensaciones, el lugar del cerebro específico para percibirlo debe ser un lugar donde llegue y confluya toda la información implicada en el mismo. Ese lugar muy probablemente es la corteza orbitofrontal (figura 3), a la que ya nos referimos anteriormente en relación con el valor hedónico de los odorantes. En ella confluye información no sólo del gusto, el olfato y el tacto, sino también de otras características más sutiles de los alimentos que también pueden influir en su sabor, como su aspecto y presentación o las expectativas que tenemos sobre lo que pueden gustarnos. Con toda esa información, las neuronas de la corteza orbitofrontal pueden determinar el valor gratificante total que se le atribuye a un determinado alimento. Además, la corteza orbitofrontal está también conectada con la amígdala, a la que puede enviar información sobre el valor hedónico de la comida para que aquella haga posible el estado emocional positivo que genera el placer de degustar un sabor agradable. La corteza orbitofrontal recibe también información del hipotálamo sobre el estado de saciedad del organismo, la cual le sirve para disminuir el valor placentero de los sabores cuando estamos saciados.

Por qué la obesidad es una alteración casi exclusivamente humana

En los roedores y otros animales inferiores, la función de asignar valor a los gustos y sabores más que depender de la corteza orbitofrontal, de la que carecen, parece estar a cargo de una parte menos evolucionada y menos compleja del cerebro, el llamado núcleo parabraquial, situado en el tronco del encéfalo. Este núcleo, que parece tener reducidas sus funciones en los humanos, está muy bien relacionado con el hipotálamo y demás regiones del cerebro encargadas de controlar el metabolismo energético del organismo. De ese modo, en los roedores y otros animales inferiores, el sentido del gusto está muy influenciado por las grasas y el estado de reservas energéticas de su cuerpo. En humanos, esta influencia parece menos acusada y ello podría explicar por qué no nos saciamos de comidas apetitosas incluso cuando ya hemos ingerido más de lo que necesitamos y nos sobran reservas energéticas, pues el sabor agradable no se retira, como probablemente ocurre en los animales inferiores. El precio que pagamos por ese deleite no es otro que la difícilmente controlable obesidad.

Ojos que exploran el mundo

Pero lo que a mí, dijo Andrenio, más me llenaron en esta artificiosa fábrica del hombre fueron los ojos…. porque si bien se nota, ellos se revisten de una majestuosa divinidad que infunde veneración, obran con una cierta universalidad que parece omnipotencia, produciendo en el alma todas cuantas cosas hay en imágenes y especies… y aunque todo lo ven, no se ven a sí mismos…. y no fuera poca conveniencia que el hombre se mirara a sí mismo, ya para que se temiera y moderara sus pasiones, ya para que reparara en sus fealdades.

BALTASAR GRACIÁN en El Criticón

La exploración del mundo mediante el análisis de la energía luminosa que irradian o reflejan los objetos empezó también muy pronto, hace millones de años. En ese tiempo, el anfioxo, un pequeño animal marino de no más de 5 cm de longitud y precursor de los primeros vertebrados, disponía ya en la parte anterior de su cuerpo de un minúsculo grupo de células sensibles a la luz que le servían de aviso para reaccionar ante ciertos estímulos luminosos. Por supuesto, era una conducta puramente refleja, sin ningún tipo de consciencia visual, algo así como la célula fotoeléctrica que al captar la presencia de alguien activa el mecanismo que abre una puerta. Eso fue al principio, pero con el paso del tiempo y la evolución de los vertebrados, las células sensibles a la luz se multiplicaron y se organizaron en la parte anterior de la cabeza de los animales formando una pequeña pantalla cóncava adecuada para recibir la proyección luminosa del mundo circundante y convertirla en señales eléctricas que se enviaban al cerebro para ser analizadas y procesadas. Esa pequeña pantalla, compuesta por millones de pequeñas células sensibles a la luz era la retina, una estructura primitiva que poco a poco, como quien mejora cada día las prestaciones de su casa, fue dotándose de servidores auxiliares que mejoraron su oficio. Y así, a lo largo de millones de años, se desarrollaron los ojos, como un conjunto de lentes y otros tejidos auxiliares organizados en torno a la retina y exclusivamente para servirla (figura 13a).

El ojo humano es como un globo con una abertura anterior cubierta por la córnea, una lente transparente que tiene un alto poder de refracción, una gran capacidad para doblar los rayos de luz que vienen del exterior, es decir, para modificar su trayectoria y proyectarlos enfocados sobre la retina del mismo modo que la imagen de una película se proyecta sobre la pantalla en el interior de una sala de cine. Para esa función la córnea cuenta con la ayuda del cristalino, otra lente que hay tras ella y cuyo grosor lo ajusta el cerebro continuamente de forma automática para que la imagen luminosa quede nítidamente enfocada sobre la retina. La córnea realiza el enfoque principal y el cristalino le ayuda con un ajuste más fino y preciso. Entre ambos se interpone un pequeño músculo circular, el iris, que es como un diafragma cuya abertura central, la pupila, se abre automáticamente cuando hay poca luz en el exterior o se cierra cuando hay mucha. El iris, que es el músculo que da color a los ojos, regula de ese modo la cantidad de luz que entra en ellos y alcanza la retina. La envoltura exterior del ojo es un tejido blanco, la esclerótica, forrado interiormente por otro más oscuro y pigmentado, la coroides, el cual a su vez está forrado interiormente por la retina. El interior del ojo está relleno de un líquido similar al plasma de la sangre pero sin proteínas, llamado humor vítreo. Su presión hace que el ojo mantenga su forma globular.

Cuando abrimos los ojos, la luz ambiental atraviesa la córnea y pasa sucesivamente por la pupila y el cristalino. Tras atravesar el humor vítreo incide sobre la retina, que la transforma en impulsos nerviosos que viajan hasta el cerebro. Si nos atreviésemos a decir que el ojo funciona como una cámara fotográfica estaríamos siendo profundamente injustos con la naturaleza, pues los ojos ya existían en muchos seres vivos millones de años antes de que existiera la primera cámara fotográfica. Es la cámara fotográfica quien imita al ojo y no al revés.

La retina, un trozo de cerebro en el ojo

Cuando se está formando el embrión de una persona en el útero materno, dos pequeñas porciones del cerebro se proyectan hacia la parte anterior de la cabeza y se instalan definitivamente una en cada ojo. Esas porciones de cerebro son las retinas, un tejido compuesto de multitud y varios tipos de células nerviosas con una organización muy regular y compleja que recuerda a la que tienen las neuronas en la corteza cerebral. Cada retina es un tejido de 0,2 milímetros de grosor que forra el interior del globo ocular y en el que incide la luz que entra en él por la pupila y atraviesa el humor vítreo. En cualquier parte de la retina y a lo ancho de ella encontramos en mayor o menor cantidad cinco tipos de células, agrupadas en diferentes capas sucesivas: los fotorreceptores, las células horizontales, las células bipolares, las células amacrinas y las células ganglionares. Todas ellas son muy abundantes y forman múltiples circuitos que reciben, analizan y procesan la información luminosa antes de enviarla al cerebro (figura 13a). Podríamos decir que el trabajo de la retina en la visión es similar al de un taller a pie de bosque que limpia, trocea y convierte en diversos tipos de tablones los troncos recién cortados de los árboles antes de enviarlos a la fábrica para convertirlos en muebles. Ese pretratamiento facilita el transporte de la materia prima y simplifica el subsiguiente procesamiento en su destino, una ventaja similar a la que tiene el sistema visual humano al procesar parcialmente la información luminosa en la retina antes de enviarla al cerebro.

Las únicas células de la retina que, como su nombre indica, son sensibles a la luz son los fotorreceptores. Los hay de dos tipos, conos y bastones, así llamados en alusión a la forma de una pequeña prolongación que tienen por donde reciben la luz. Su misión es convertir la energía luminosa que entra en el ojo en potenciales eléctricos que son sucesivamente procesados en las demás células y circuitos de la propia retina. El resultado de ese procesamiento viaja hasta el cerebro en forma de potenciales de acción por los nervios ópticos, que son dos manojos, uno procedente de cada ojo, de los largos axones o fibras de las células ganglionares, las de mayor tamaño de la retina.

Resulta sorprendente que siendo los conos y los bastones las células que reciben directamente la luz se encuentren en el fondo de la retina, detrás de todas sus demás capas de células, y no en su superficie (figura 13a). La luz que entra en el ojo ha de colarse entonces entre todas esas otras células de la retina para poder llegar a los fotorreceptores. Es por eso que algunos biólogos critican la forma en que está organizada la retina humana, considerando que tiene una estructura chapucera. Los fotorreceptores, dicen, deberían estar en la superficie y no en el fondo de la retina para que la luz pudiera llegar a ellos con facilidad y sin obstrucciones. Ése al menos sería el diseño que habría hecho a priori un ingeniero. Sin embargo, el que los fotorreceptores estén en el fondo de la retina tiene una importante ventaja, pues hace que la luz que ellos no absorban sea absorbida por la coroides, la capa de pigmentación oscura que hay inmediatamente tras la retina. Eso evita que los fotorreceptores reciban reflejos luminosos, como los que se producen en una sala llena de espejos, que pudieran interferir en el procesamiento de la información luminosa.

En cada retina humana hay unos 120 millones de fotorreceptores, tres millones de células bipolares y un millón de células ganglionares (figura 13a). El que haya tantos fotorreceptores viene a decirnos que, de entrada, la retina descompone la imagen visual en más de un centenar de millones de puntos. Los bastones nos sirven para ver el blanco y negro, es decir, el brillo o la luminosidad de las imágenes visuales. Gracias a los conos vemos el color, lo que, como ya vimos, supone una ayuda inestimable para distinguir la forma y la identidad de muchos objetos. Ambos tipos de células tienen en su interior fotopigmentos, sustancias químicas que, cuando incide en ellas la luz, se descomponen originando los potenciales eléctricos en que la retina convierte a la energía luminosa. El fotopigmento de los bastones, llamado rodopsina, es muy sensible ya que puede descomponerse incluso por un fotón, la mínima unidad de energía luminosa. Gracias a esa alta sensibilidad de los bastones podemos ver cuando hay muy poca luz e incluso en la oscuridad. Los conos, por su parte, nos sirven para ver los colores. Tienen varios tipos de fotopigmentos y son mucho menos sensibles que los bastones, pues necesitan mucha luz para activarse. Con poca luz, los conos apenas trabajan y ésa es la razón por la que en la oscuridad apenas distinguimos los colores, salvo por su mayor o menor brillo, que es lo que detectan mejor los bastones. Éstos, además, son como 20 veces más abundantes en la retina que los conos y funcionan sumando el efecto de muchos de ellos para aumentar la sensibilidad visual cuando hay poca luz en el entorno.

Cómo nos adaptamos a los cambios de iluminación

Cuando los ojos reciben una luz intensa, los fotopigmentos de la retina se descomponen masivamente y necesitan cierto tiempo para regenerarse. Durante ese tiempo, que suele ser breve, quedamos parcialmente ciegos. Eso es lo que nos pasa cuando viniendo de la calle en un día soleado entramos en una sala de cine con la película ya empezada. Nuestra retina tiene poco fotopigmento y por tanto no tiene sensibilidad suficiente para ver en la oscuridad de la sala. Es entonces cuando tenemos que disculparnos tras intentar sentarnos encima de una persona que no vemos. Al cabo de un rato, el fotopigmento se ha regenerado en la retina y ya podemos ver a las personas que hay sentadas a nuestro lado. La pantalla no la dejamos de ver nunca porque tiene suficiente intensidad luminosa como para activar a una retina con escaso fotopigmento. Y lo contrario nos ocurre cuando cambiamos repentinamente de un lugar oscuro, como la propia sala de cine, a un lugar muy iluminado, como la calle. Ahora nos quedamos deslumbrados porque la luz intensa incide sobre unas retinas que por venir de la oscuridad traen abundante fotopigmento en sus fotorreceptores. Pero en unos segundos la descomposición masiva de ese fotopigmento adapta a las retinas a las nuevas condiciones de iluminación.

Vemos pues como los ojos, regulando la disponibilidad de fotopigmento en la retina, nos adaptan automáticamente a las condiciones de iluminación en que nos hallamos. Si una cámara fotográfica clásica tiene que cambiar de carrete cuando se acaban las fotos, la retina lo hace mucho mejor, pues impregna continuamente a los receptores, es decir, al carrete biológico, con nuevo pigmento regenerado. Ahora sabemos también que ese proceso regenerativo de adaptación a la luz y a la oscuridad depende de una proteína de la retina que puede faltar en individuos con alguna mutación genética. Eso hace que esos individuos se adapten muy lentamente a los cambios de iluminación y que tengan dificultades para recuperarse de una luz brillante o de una oscuridad sostenida, lo que les impide a su vez participar en algún deporte en el que tengan que ver el movimiento, por ejemplo, de un balón.

Tres tipos de conos para ver miles de colores

En la retina humana no hay espacio suficiente para instalar un receptor sensorial para cada uno de los muchos y diferentes colores que podemos ver. Pero la selección natural ha superado ese problema mediante una eficiente estrategia que consiste en mezclar tres colores básicos en diferentes proporciones y conseguir de ese modo todos los demás. Muchos colores pueden obtenerse mezclando los tres primarios, rojo, azul y verde, usados en los monitores de TV, pues son los que proporcionan la mayor gama de colores en un tubo de rayos catódicos. En nuestra retina y en la de los monos del Viejo Mundo, como los chimpancés o bonobos, ocurre algo similar, pues tenemos tres tipos de conos cada uno de ellos conteniendo un fotopigmento sensible a una diferente longitud de onda luminosa. Un tipo es sensible a las ondas largas, las correspondientes al color rojo, otro a las ondas medias, correspondientes al color verde, y otro a las ondas cortas, correspondientes al color azul (figura 14a).

Aunque cada tipo de cono se activa máximamente con su correspondiente color, también se activa –aunque menos– con los colores próximos, los que están inmediatamente por encima y por debajo de él en el espectro electromagnético visible. Eso quiere decir que cualquier color que veamos puede activar a la vez a los tres tipos de conos de la retina, pero en proporciones diferentes según coincida con las sensibilidades de cada uno de ellos. Como veremos más adelante, esa proporción es codificada en los circuitos de la retina y el resultado enviado al cerebro en forma de potenciales de acción para que extraiga de ella el color correspondiente y haga posible su percepción consciente. Si el cerebro tuviera que extraer la información del color de un único tipo de conos, tendría dificultad para distinguir entre el color y la luminosidad del estímulo, pues los potenciales de acción que le llegan sólo pueden llevar información de una de esas cualidades, pero no de las dos. Por tanto, un único tipo de conos es siempre ciego al color. El cerebro necesita saber cómo reaccionan al mismo estímulo varios tipos de conos para establecer su color de la comparación entre ellos. No obstante, la relación entre la actividad de los conos y el color es todavía más compleja, pues depende también de los contextos temporales y espaciales del estímulo a percibir.

El color que activa cada cono depende del fotopigmento que hay en su interior y éste de una proteína del mismo que es la que determina la longitud de onda a la que es sensible. Como cualquier otra célula del cuerpo, los conos llevan en sus núcleos los genes que codifican todas las proteínas sensibles a los diferentes colores, pero cada tipo de cono sólo expresa una de ellas y por eso es sólo sensible a un determinado color. Cuando algún gen muta y deja de expresar la proteína correspondiente, los individuos pueden tener alteraciones en su visión del color. La protanopía, por ejemplo, es una ausencia en la retina de fotopigmento para el color rojo. El protanope es, por tanto, una persona ciega al rojo y tampoco ve bien el verde, pero mantiene bien la visión del azul. Contrariamente, el deuteranope es ciego al verde, ve mal el rojo y conserva también el azul. Como los genes que codifican las proteínas de los fotopigmentos rojo y verde están en el cromosoma X, las mujeres, al tener dos cromosomas X, tienen una copia de reserva, por lo que son menos propensas que los hombres a las cegueras a los colores (8 % en hombres y <1 % en mujeres). Curiosamente, algunas mujeres tienen también más de tres genes de fotopigmentos retinianos y sus correspondientes proteínas, por lo que perciben significativamente más apariencias de color que las personas que sólo tienen visión tricromática. La figura 14b muestra un típico test de visión del color. Las personas con visión tricromática normal perciben en la imagen el número 42.

Contrastes de luz y de color en la retina

Las células ganglionares son las últimas que procesan la información visual en la retina y las que la envían al cerebro. Por ello y por la facilidad que ofrece su relativo gran tamaño, han sido muy estudiadas y sabemos bastante acerca de sus propiedades y organización. Cada célula ganglionar recibe y procesa la información de un trozo de la imagen visual, exactamente el trozo que incide sobre el grupo de conos y bastones que conectan con ella a través de las demás células de la retina. Del mismo modo que cada controlador aéreo atiende a lo que pasa en una porción de cielo, cada célula ganglionar atiende a lo que pasa en una pequeña porción de la retina de aproximadamente 1 mm². Esa porción es el campo receptor de esa célula, o, dicho de otro modo, cada célula ganglionar recibe información de la parte de la imagen visual que incide en su campo receptor. Si, por ejemplo, esa imagen es la cara de una persona, cada célula ganglionar recibirá información de una parte de esa cara, como la nariz o la boca, y entre todas ellas procesarán la cara entera. El conjunto de las células ganglionares distribuidas por toda la retina es entonces como un mosaico que contiene la información completa de la imagen visual. Es además un mosaico invertido, debido, como ya vimos, al paso previo de los rayos de luz a través del cristalino.

Ahora sabemos también que diferentes tipos de células ganglionares procesan características diferentes de la información visual. Unas, las células parasol, que son aproximadamente el 10 % de todas las ganglionares, se encargan de procesar los contrastes de luminosidad de la imagen visual. Con ello detectan los bordes, pues el estímulo ideal para activarlas es cualquier línea que separe una zona clara de otra oscura. Al detectar los bordes están detectando también los perfiles de los objetos que vemos, información que el cerebro utilizará después para identificar esos objetos. Ello explica que veamos tan bien las imágenes que tienen muchos contrastes de luminosidad. Pero cuando la imagen es homogénea, sin contrastes, como una pared blanca, esas células apenas se activan, es decir, dan poca información sobre lo que vemos. Aunque no detectan el color, lo que sí detectan también las células ganglionares parasol es el movimiento de la imagen visual, algo que nos ayuda a percibir el relieve o profundidad de los objetos que vemos, su tercera dimensión.

Las que sí detectan el color, y también la forma y el relieve o profundidad de las imágenes visuales, son las células ganglionares enanas, así llamadas por su minúsculo tamaño. Son mucho más abundantes en la retina que las células parasol, pues suponen el 70 % del total de las ganglionares. Sus campos receptores son muy pequeños, inferiores a 1 mm², lo que significa que cada una de ellas analiza una parte también muy pequeña de la imagen visual y eso las hace aptas para apreciar el detalle fino de lo que vemos. Si las células parasol comparaban luminosidades de la imagen visual, las células enanas comparan colores de las diferentes partes de esa imagen, activándose cuando hay un determinado contraste entre los mismos. Como explicaremos más adelante, la información sobre el contraste de colores de la imagen visual es lo que nos permite ver siempre cada cosa del mismo color aunque la iluminemos con luces de diferentes colores.

Pero las anteriores no son las únicas células ganglionares en la retina humana. Hay también otras que llevan al cerebro la información que permite corregir los movimientos del ojo para estabilizar la imagen visual en la retina impidiendo que se haga borrosa cuando nos movemos. Si lo hacemos muy rápidamente, a altas velocidades, esa misma función la cumple el sistema vestibular, del que volveremos a hablar más adelante. Otras células ganglionares diferentes llevan información sobre la iluminación ambiental a los núcleos del tronco del encéfalo que regulan la luz que entra en el ojo abriendo y cerrando automáticamente la pupila. Y no hace mucho que hemos sido sorprendidos con el descubrimiento de otras que tienen propiedades fotorreceptoras, es decir, que se activan directamente por la luz que entra en el ojo y no a través de los conos y bastones. Son células ganglionares que envían al cerebro información para regular los ritmos de sueño y vigilia que tenemos en función de la luz ambiental. Cuando, por ejemplo, cae la tarde, esas células informan al cerebro de la caída de la luz y eso contribuye a que se activen los mecanismos neuronales que inducen al sueño.

La fóvea, un ojo dentro del ojo

Fije usted la mirada en una palabra del texto que está ahora mismo leyendo. Seguro que la verá bien, con nitidez y sin problemas. Ahora, sin mover los ojos y manteniendo la mirada fija sobre esa palabra, trate de leer las que hay a su lado y cada vez más lejos de ella. Comprobará entonces que no las ve bien, sólo borrosas, sin nitidez. Para verlas nítidamente tendrá que redirigir su mirada hacia ellas, situarlas en el centro del campo visual. La visión periférica, lo que vemos a los lados sin desviar la mirada, es pobre, sin demasiada definición. Cuando queremos apreciar los detalles de un objeto no tenemos más remedio que mover los ojos para situarlo en el centro del campo visual. Cuando eso hacemos, y lo hacemos continuamente, estamos proyectando lo que más nos interesa de lo que vemos en la fóvea, una pequeña zona de aproximadamente 1 mm² de superficie, situada en el centro de la retina (figura 13c). Lo hacemos, porque esa minúscula parte de la retina es la de mayor sensibilidad de todo el ojo, algo así como un ojo dentro del ojo. Cuando miramos a los ojos de otra persona estamos proyectando esos ojos en nuestra fóvea, algo que, dicho sea de paso, también puede tener connotaciones emocionales.

La capacidad de abrir y cerrar la pupila para controlar la cantidad de luz que entra en los ojos es automática, está a cargo del cerebro y no la controlamos voluntariamente, pero dirigir la mirada a un lado u otro para centrar lo que nos interesa de la imagen visual en la fóvea es algo que podemos hacer en cualquier momento. Para eso tenemos unos músculos insertados en diversas partes del globo ocular que lo hacen girar a nuestra conveniencia y voluntad. Las aves nocturnas, como los búhos, que no tienen fóvea, carecen de esos músculos y no mueven sus ojos dentro de las órbitas, algo que les confiere esa mirada tan especial, fija y atenta.

Si la fóvea tiene tanta sensibilidad visual y ve con mayor nitidez que el resto de la retina, es porque está organizada de un modo muy especial. En ella abundan los conos y apenas hay bastones. En el centro de la fóvea ya no hay ningún bastón, sólo conos muy apretados y tan delgados que se parecen a los bastones. Por eso, cuando hay poca luz, al no funcionar los conos apenas vemos los detalles de la imagen aunque tratemos de centrarla en la fóvea dirigiendo la mirada hacia ella. En lugar de que cada célula ganglionar reciba la información de un buen número de conos y bastones como ocurre en la mayor parte de la retina, en la fóvea central casi cada cono envía su información a una sola célula ganglionar, que además suele ser enana, es decir, de las que procesan el color y el detalle de la imagen visual. Y, por si eso no fuera suficiente, en la fóvea la luz que entra en el ojo puede alcanzar directamente los conos y los bastones, aunque éstos estén, como ya vimos, en el fondo y no en la superficie de la retina. La razón es que en la fóvea todas las demás células de la retina se apartan hacia un lado, como los cortesanos cuando llega el rey, para dejar pasar la luz (figura 13c). Y eso es también lo que permite que la fóvea vea mejor que ninguna otra parte de la retina. Si no tuviésemos fóvea, nuestra visión sería muy pobre, como desenfocada y borrosa.

La sonrisa de la Mona Lisa

Quienes se hayan detenido a contemplar la Mona Lisa, la famosa pintura de Leonardo da Vinci, en el Museo del Louvre de París, habrán notado que su sonrisa es misteriosa. Según como miremos la imagen, la sonrisa de la Mona Lisa aparece o desaparece. La explicación popular afirma que Leonardo deliberadamente hizo que la boca fuese algo borrosa para darle una expresión ambigua. Pero ahora sabemos que el secreto está en la forma de mirar la imagen. Si miramos directamente a su boca, es decir, si enfocamos los labios de la Mona Lisa en la fóvea de nuestros ojos, la sonrisa se desvanece y llega a desaparecer. Sin embargo, si miramos la imagen enfocando otra parte que no sea la boca, es decir, si la enfocamos en la retina periférica y no en la fóvea, la sonrisa vuelve a aparecer. Margaret Livingstone, una de las neurocientíficas que más ha investigado el cerebro visual, explica que eso ocurre precisamente porque la retina periférica ve mejor los grandes rasgos de la imagen, que son los que llevan la información de la sonrisa, que la retina central, es decir, la fóvea, que, al apreciar otros detalles, enmascara la sonrisa.

Donde empezamos a ver

La información sobre las diferentes características de la imagen visual sale de la retina fuertemente empaquetada en aproximadamente el millón y medio de fibras nerviosas que contiene cada uno de los dos nervios ópticos. Estos nervios se cruzan e intercambian parte de sus fibras en el quiasma óptico, en la base del cerebro. Eso hace que cada mitad del cerebro reciba información de ambos ojos, lo cual, como veremos más adelante, resulta necesario para hacer posibles algunas de nuestras capacidades visuales. Desde el quiasma óptico, la información visual llega al núcleo geniculado lateral, un pequeño saliente del tálamo, y desde allí se proyecta a la corteza cerebral, donde es ampliamente analizada y procesada.

Siendo como somos seres eminentemente visuales, tiene sentido que casi un tercio de toda la corteza cerebral humana esté implicada en el procesamiento de la visión. Sin ese procesamiento cortical no veríamos más que sombras borrosas apenas perceptibles. El primer lugar al que llega la información visual desde el tálamo es la corteza occipital, en el polo posterior del cerebro (figura 13 b y d). Es el área primaria o de proyección visual, conocida también, por su aspecto, como corteza estriada, o simplemente como V1. Su organización es compleja, pero ha sido muy estudiada. Sobre ella se proyecta topográficamente la imagen que vemos, lo que quiere decir que las neuronas de esta corteza se organizan espacialmente como si fuesen un mapa del campo visual donde las partes que están juntas en el mismo son analizadas por neuronas que también están juntas en V1. Pero, al igual que el homúnculo somático que anteriormente explicamos tiene una representación deformada en la corteza parietal, la representación del campo visual en V1 tiene también una cierta deformación, pues en ella hay muchas más neuronas procesando la información que viene de la fóvea que la que viene de otras partes de la retina. La fóvea tiene así un tratamiento privilegiado en la corteza cerebral, una razón más para que veamos nítidamente las imágenes que en ella enfocamos.

Antes que nada, V1 sirve para ver, pues cuando se daña esta corteza se producen cegueras en las partes correspondientes del campo visual que se analizan en la zona dañada. No obstante, si el daño es poco y la pérdida es de una pequeña parte del campo visual, puede que ni siquiera la notemos, pues una importante capacidad de la corteza cerebral, en la visión y en otros sentidos, es la de completar la información que falte, siempre que no sea mucha, para hacer posible una determinada percepción. Las cegueras o pérdidas de visión en partes concretas del campo visual se llaman escotomas. Todos tenemos un escotoma en cada campo visual, exactamente en la parte del mismo que se proyecta sobre el lugar de la retina por donde el nervio óptico sale de cada ojo. En esa parte no hay fotorreceptores, lo que produce una especie de agujero visual llamado punto ciego. Aunque no vemos la parte de la imagen que se proyecta en cada punto ciego, no nos damos cuenta de ello porque, como hemos dicho, la corteza cerebral llena ilusoriamente ese vacío con información visual semejante a la del entorno del mismo.

A V1 llega toda la información de la imagen visual, su color, forma, luminosidad, movimiento, etc., buena parte de ella en fibras separadas, y allí se combina por primera vez información procedente de ambos ojos. Las neuronas de V1 detectan el contraste de luminosidad o de color entre dos partes de una misma imagen y también la orientación espacial de esos contrastes, es decir, si son verticales, horizontales o si tienen una determinada orientación. Algunas de sus neuronas son aún más complejas, pues pueden detectar el tamaño y la orientación de los estímulos e incluso su movimiento. Otras responden también a contornos ilusorios, es decir, que «ven» bordes donde no los hay y parecen implicadas en la capacidad que tenemos para percibir como completas imágenes incompletas. Los estudios con neuroimágenes de resonancia magnética funcional han mostrado que V1 no sólo se activa cuando hay estímulos visuales presentes, sino también cuando cerramos los ojos y los imaginamos, algo que, como ya dijimos, es más difícil cuando se trata de imaginar otro tipo de estímulos, como, por ejemplo, los olores.

Por qué no cambia el color de los objetos cuando los iluminamos con luces diferentes

Que no había verdaderos colores en los objetos, que el verde no era verde, ni el colorado colorado, sino que todo consiste en las diferentes disposiciones de las superficies y en la luz que las baña.

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Una camisa azul sigue siendo azul tanto si la vemos a la luz del sol como si la vemos en una habitación con luz eléctrica o a la luz de una vela. ¿Cómo es eso posible si los objetos no tienen luz propia y lo que hacen es reflejar hacia nuestros ojos parte de la que reciben de la fuente que los ilumina? ¿Cómo no cambia el color de la camisa cada vez que cambia la longitud de onda electromagnética con que se ilumina? La respuesta está en que el cerebro no establece el color de los objetos basándose sólo en la energía luminosa reflejada de la fuente de luz. Si así lo hiciera, el color de cada objeto variaría necesariamente en función del tipo de luz con que lo iluminásemos. Eso haría que confundiésemos continuamente las camisas y los vestidos de nuestro armario. Para evitar que eso ocurra, lo que el cerebro hace es comparar la energía luminosa que refleja el objeto visualizado con la reflejada de sus regiones adyacentes en la escena en que se halla. Lo hace porque el resultado de esa comparación es siempre el mismo para cualquier objeto que veamos, se ilumine con la luz que se ilumine. El cerebro utiliza ese resultado constante para establecer el color propio de cada cosa, un color que, por lo que acabamos de explicar, no cambia con diferentes fuentes de iluminación. Como ya dijimos, las neuronas del área V1 de la corteza cerebral tienen un papel crítico en esa comparación, la que nos permite ver siempre la misma cosa del mismo color.

Cómo sabemos qué es lo que vemos

Una cosa es ver y otra muy diferente saber qué es lo que vemos. Para que esto último ocurra no basta con el procesamiento de la información visual que tiene lugar en V1. Es necesario que se siga procesando en zonas adyacentes a ella y en áreas asociativas cada vez más distantes en la corteza cerebral. Así, tras su paso por V1, una parte de la información visual se dirige hacia el lóbulo temporal, formando la llamada corriente ventral del procesamiento visual (figura 13d). Su objetivo es extraer características cada vez más sofisticadas de esa información para, además de ver, saber qué es lo que vemos, si una cara, un paisaje, un cepillo de dientes o lo que sea. En su camino al lóbulo temporal, la información visual pasa por áreas sucesivas de la corteza cerebral occipital denominadas V2, V3 y V4, o, conjuntamente, corteza extraestriada o de asociación (figura 13d); V4 ha sido un área del cerebro especialmente estudiada, pues durante un tiempo se creyó que era la parte de la corteza cerebral que hacía posible la visión del color, pero ahora sabemos que la misión de V4 es menos específica y más de integración de información visual, pues muchas de sus neuronas responden no sólo al color sino también al brillo y a la forma de los objetos y sus movimientos.

Más allá de V4, en la corteza temporal inferior (figuras 3 y 13d), parece concluir el procesamiento visual propiamente dicho, pues en esa corteza hay neuronas que reciben información principalmente de la fóvea y se activan de forma selectiva ante determinadas categorías de los objetos que vemos, como, por ejemplo, caras, incluso cuando se presentan en diferentes posiciones o con diferente tamaño, color o perspectiva. Algunas de esas neuronas responden también especialmente cuando las caras miran en una determinada dirección o tienen una determinada expresión. Eso significa que la corteza temporal inferior del cerebro no sólo integra las diversas informaciones que recibe sobre la imagen que está ante los ojos, sino que además compara lo integrado con memorias almacenadas en ella o en otras partes del cerebro para poder reconocer lo que vemos incluso cuando se presenta de forma no habitual. Es sorprendente la capacidad del sistema visual humano para identificar rostros de un modo muy preciso, lo que indica que la selección natural ha priorizado esa capacidad sobre otras dado lo importante que para cualquier persona resulta el reconocimiento inmediato de otras personas, tanto si son amigas como si son enemigas. Hay quien sospecha que el racismo podría tener algún componente biológico si el reconocimiento de caras que realiza el cerebro pudiera además generar rechazo a las que presentan rasgos diferentes. No obstante, en la génesis del racismo parecen más importantes los factores culturales y educativos.

Siendo un lugar tan crítico para la visión, el daño en el lóbulo temporal inferior del cerebro o en sus zonas próximas puede originar alteraciones como acromatopsia, es decir, pérdida de la visión del color. Y como el principal objetivo de la visión del color es, como ya tuvimos ocasión de explicar, la discriminación de formas, cuando se pierde la discriminación de los colores se pierde también la discriminación de las formas y, con ella, la posibilidad de reconocer los objetos que vemos. En ese sentido, algo que puede resultar del daño en el lóbulo temporal inferior del cerebro es también la prosopagnosia, una dificultad específica para el reconocimiento de caras que tiene lugar incluso cuando el individuo que la padece sigue teniendo una visión en general normal.

En cierto modo, el procesamiento sucesivo de la información visual en la corteza cerebral se asimila al trabajo del artista que pinta un cuadro. Desde los primeros trazos, la imagen va tomando forma a medida que se añaden nuevos elementos y colores. Con pocos trazos sólo es posible ver cosas sin saber bien lo que son, pero llega un momento en que ya hay suficiente información en el lienzo para poder identificar su contenido incluso cuando falten todavía cosas y el cuadro no esté completamente acabado. Igualmente, el cerebro es capaz de leer la imagen visual como completa incluso cuando le falte alguna parte, siempre que ésta no sea esencial. Las neuronas de la corteza temporal inferior hacen posible esa sofisticada capacidad visual que tenemos los humanos.

Cómo localizamos lo que vemos

A todos nos parece normal que cuando alargamos el brazo para coger un bolígrafo de nuestro escritorio o una determinada pieza de fruta del frutero solamos acertar a la primera, sin que tengamos que realizar repetidos intentos por errar en su localización. Eso es posible porque otra de las cosas que hace la corteza cerebral es procesar la localización precisa de cada componente o parte de la imagen que vemos. El sistema que se encarga de ello es la llamada corriente dorsal de procesamiento de la información visual. Esta corriente se inicia, como la ventral anteriormente mencionada, en el área V1, pero sigue un camino diferente que incluye el área V5 en el propio lóbulo occipital para después proyectarse hacia regiones del lóbulo parietal del cerebro (figuras 9 y 13d). En V5 y en la corteza parietal hay neuronas que detectan la orientación y la dirección del movimiento de los objetos que vemos, su posición y su relieve.

Si, como explicamos en el apartado anterior, para saber qué vemos, la corteza cerebral se basa en la información del color y la forma de los objetos que procede sobre todo de las células ganglionares enanas de la retina, para procesar la localización de cada parte de la imagen visual la corteza se basa en información sobre la orientación y el movimiento de los objetos, la cual es suministrada sobre todo por las células ganglionares parasol de la retina. Con toda esa información, la corriente dorsal de procesamiento es capaz de producir percepciones correctas de la localización espacial de lo que vemos. Aunque no conozcamos los detalles de ese procesamiento, ello no resulta aparentemente muy difícil si tenemos en cuenta que, como ya vimos, en la corteza visual primaria tenemos un mapa o representación neuronal del campo visual. Se trata, por tanto, de que el cerebro sea capaz de situar cualquier cosa que vemos en la parte correspondiente de ese mapa y crear después una percepción consciente de su localización.

Cuando una persona tiene dañado su cerebro en alguna parte de la corriente dorsal de procesamiento, principalmente en el lóbulo parietal, puede sufrir acinetopsia, una alteración que consiste en dificultades para seguir visualmente el movimiento de un objeto, discriminar la velocidad de algo que se mueve, percibir un movimiento complejo o localizar algo en el campo visual. La acinetopsia incapacita a la persona que la padece para cosas como conducir un vehículo o ser controlador aéreo. Peor es la situación cuando el daño afecta a los dos lóbulos parietales del cerebro originando la llamada enfermedad o síndrome de Balint. Quienes la padecen tienen simultanagnosia, una incapacidad para identificar más de un objeto a la vez en una escena. Son individuos que perciben el mundo visual en fragmentos, pues no son capaces de visionar el conjunto de la escena visual. Les cuesta, por ejemplo, identificar un determinado juguete en una caja donde hay muchos o a una persona en un grupo de ellas. Tienen por ello dificultad para practicar deportes de grupo o para moverse en un lugar masificado. Sin embargo, las personas con el síndrome de Balint no tienen problemas para identificar el mismo juguete o la misma persona cuando se presentan aisladamente. Por supuesto, son personas que no aprecian bien las distancias sin que la visión les ayude a guiar o coordinar los movimientos para realizar una acción determinada.

Por razones pedagógicas y para facilitar la comprensión del lector hemos asumido las dos corrientes de procesamiento visual de la corteza cerebral. La ventral, que se proyecta hacia el lóbulo temporal, se encarga de analizar qué es lo que vemos. La dorsal, que se proyecta hacia el lóbulo parietal, se encarga de analizar dónde lo vemos. Son, por así decirlo, las corrientes del qué y el dónde (figura 13d). No obstante, estamos empezando a comprobar que esa separación es algo forzada pues cada vez tenemos más datos que nos indican que las dos corrientes están muy intercomunicadas y se influyen ampliamente. Ninguna de ellas parece tener el monopolio exclusivo de un tipo de información, pues es probable que las dos procesen los mismos atributos visuales aunque quizá con diferentes objetivos. El mejor ejemplo es el que vamos a ver a continuación.

Vemos en tres dimensiones

Vivimos en un mundo tridimensional y nuestros ojos lo perciben y sienten como tal. Vemos el relieve, la perspectiva, la profundidad de los objetos y eso es algo muy importante para que acertemos cuando pretendemos alcanzar algo con las manos, caminar sin caernos, realizar algún ejercicio físico complicado o algún trabajo manual preciso. Pues bien, nada nos permite mejor percibir la tercera dimensión, el relieve del mundo en que vivimos, como el hecho de tener dos ojos y no uno solo. Un sencillo ejercicio permite comprobarlo. Si tratamos de enhebrar una aguja con un solo ojo, enseguida apreciamos la dificultad de hacerlo cuando se pierde buena parte de la visión tridimensional. Nada mejor que la visión tridimensional para apreciar rápidamente las distancias. Sin esa visión los primates no humanos serían incapaces de vivir en los árboles, saltando de rama en rama, y nuestros gatos domésticos perderían también sus capacidades acrobáticas. Nosotros tropezaríamos y caeríamos con frecuencia.

Pero ¿cómo se las arregla el cerebro para percibir la tercera dimensión y apreciar con ello las distancias? La respuesta está en la diferencia que hay entre dónde localiza la misma cosa cada uno de nuestros dos ojos, es decir, en la llamada disparidad binocular. Otro simple ejercicio ayuda a entenderlo. Sitúe uno de sus pulgares frente a sus ojos, a una distancia de aproximadamente 10 cm y visualícelo primero con un solo ojo y después con el otro. Notará que el dedo parece desplazarse a derecha e izquierda cada vez que cambia de ojo. Esa diferencia de localización es la disparidad binocular. Ahora haga lo mismo mirando cualquier objeto distante en lugar de su pulgar. Mire, por ejemplo, un árbol o cualquier cosa bien lejana. Notará que también hay desplazamiento, pero mucho menos. Es decir, cuanto mayor es la distancia a que se encuentra un objeto de nosotros, menor es la disparidad binocular, pues los dos ojos tenderán a verlo en el mismo sitio. En todo momento, esa disparidad es trasmitida desde las retinas a la corteza cerebral, que se basa en ella para crear la percepción de la profundidad y permitirnos ver en tres dimensiones.

En V1 y en ambas corrientes de procesamiento visual, la ventral del qué y la dorsal del dónde, hay neuronas que se activan especialmente cuando hay disparidad binocular. Pero cada corriente procesa esa misma información de un modo y con un objetivo diferente. La corriente dorsal utiliza las diferencias amplias en disparidad binocular para ayudar a orientarnos en el espacio y guiar los movimientos voluntarios que hacemos. A la corriente ventral le interesan más las pequeñas diferencias en disparidad, pues las utiliza para conseguir la visión tridimensional que nos ayuda a identificar los objetos incluso cuando los vemos girados o en tamaños diferentes.

Si hemos conseguido que el lector entienda la explicación anterior probablemente entenderá también por qué para ver una película en 3D, es decir, en versión tridimensional, hay que ponerse unas gafas especiales. En ese tipo de películas, la visión de la profundidad se consigue proyectando a la vez dos imágenes del mismo fotograma ligeramente desplazadas una respecto a la otra, de tal manera que en la pantalla hay dos imágenes superpuestas (cosa que notamos si no nos ponemos las gafas). Pero cada uno de los cristales de las gafas filtra una de esas dos imágenes, de tal modo que uno de nuestros ojos ve sólo una de ellas y el otro sólo la otra. Es decir, con las gafas cada uno de nuestros ojos ve una imagen ligeramente diferente de la misma proyección, cosa que, como en el mundo real, utiliza nuestro cerebro para crear la percepción tridimensional y hacernos disfrutar del espectáculo.

Digamos por último, que con un solo ojo también podemos ver en tres dimensiones, pero el mecanismo que utiliza entonces el cerebro no es el mismo, pues en ese caso se basa en las diferentes perspectivas visuales que tenemos de los objetos cuando movemos la cabeza o los ojos.

¿Es posible la visión ciega?

Si una persona que dice ser ciega y no ver nada se conduce correctamente por los pasillos de un hospital, sin equivocarse en el momento de girar hacia un lado u otro y cogiendo acertadamente su abrigo de una percha donde hay muchos, probablemente pensaríamos que esa persona nos está tomando el pelo y que verdaderamente no es ciega. Pero lo cierto es que lo que acabamos de decir es posible, siendo uno de los hallazgos más sorprendentes de la neurociencia en los últimos años. La clínica neuropsicológica puede presentar hoy numerosos casos en los que individuos que tienen dañada su corteza occipital han perdido la visión consciente pero pueden mantener cierta orientación espacial, moverse y alcanzar cosas como si en realidad las viesen. Tienen, por así decirlo, visión inconsciente, ven sin darse cuenta de que ven. La visión ciega se ha observado también en experimentos con monos y lesiones en V1 quemantienen la capacidad de localizar correctamente estímulos que supuestamente no ven.

¿Cómo es eso posible? La respuesta, que todavía no conocemos bien, podría tener que ver con el hecho de que V1, el área primaria de la visión en la corteza cerebral, es necesaria para que tengamos consciencia visual. Por eso, cuando se daña V1 se producen cegueras, pero cuando lo que está dañado es el tálamo y, por tanto, quedan interrumpidas todas las proyecciones visuales hacia la corteza cerebral, ya no es posible ningún tipo de visión, ni la normal ni la ciega. Eso hace pensar a algunos neurocientíficos que la visión ciega en individuos que tienen lesionada parte de V1 es posible gracias a que hay una parte de la información visual que desde el tálamo va directamente a la corteza de asociación (V2, V3, V4) sin pasar por V1. Esa vía, que sobrepasa V1, haría posible un reconocimiento inconsciente de los estímulos visuales y podría ser también una vía rápida para mejorar la localización de las cosas en videntes normales.

Por qué la imagen visual no se mueve cuando movemos la cabeza

Como no es fácil ser un buen cámara cinematográfico, a todos nos ha pasado alguna vez que cuando proyectamos las películas que hemos filmado durante las vacaciones nos lamentamos de que la imagen proyectada se mueve demasiado por no haber estabilizado bien la cámara durante la filmación. Pues eso mismo nos ocurriría si fuéramos conscientes de todo lo que nuestra retina ve en cada momento: el mundo bailaría a nuestro alrededor. La razón es que los globos oculares se mueven continuamente para dirigir la mirada a un sitio y a otro y eso hace que la imagen vaya saltando de lugar en lugar en la retina. Pero en la visión normal, el mundo no nos baila porque el cerebro estabiliza la imagen que vemos suprimiendo brevemente la percepción visual durante los movimientos oculares. Usted puede comprobarlo del modo siguiente. Primero mire a otra persona y compruebe que no tiene problema para ver los movimientos de los ojos de esa persona cada vez que cambia la dirección de su mirada. Ahora trate de ver los mismos movimientos de sus propios ojos mirándose en un espejo y dirigiendo la mirada alternativamente a uno y otro lado. Verá enseguida que es imposible, que jamás podrá ver los movimientos de sus propios globos oculares. Y no podrá decir que eso pasa porque son demasiado rápidos ya que cualquier otra persona sí puede verlos y usted puede ver los de ellos.

La explicación, como decimos, está en que durante el brevísimo tiempo que duran los movimientos de los ojos, las llamadas sacadas, el cerebro suprime la visión del exterior y rellena ese vacío visual con información similar a la que se está percibiendo en ese momento, evitando así que notemos los «apagones». Pero eso, obviamente, crea un problema, porque ¿cómo distingue el cerebro los movimientos reales de una escena, que sí podemos ver, de los que corresponden a cada sacada, es decir, a cada desviación de la mirada, que no podemos ver? La respuesta a esta cuestión la podrían tener neurocientíficos de la Universidad del Ruhr en Alemania, pues han identificado unas neuronas en el lóbulo temporal del cerebro que no responden a los movimientos reales de la imagen, pero sí a las sacadas, a los movimientos que hacemos cuando redirigimos la mirada. Curiosamente, esas neuronas se activan durante las sacadas del mismo modo que lo hacen también cuando el ojo realiza los movimientos contrarios a ellas, por lo que parecen implicadas en cancelar su registro. Podemos suponer entonces que en el propio lóbulo temporal que procesa la información visual hay también neuronas que de algún modo suprimen la percepción de los movimientos de la imagen visual cuando los ojos se mueven.

El oído medio: un amplificador acústico

Por ningún caso convenía, dijo Artemia, que se le cerrase jamás la puerta al oír: es la de la enseñanza y siempre ha de estar patente... [Los oídos] a todas horas dan audiencia, aún cuando se retira el alma a dormir; entonces es más conveniente que velen estos centinelas, y si no, ¿quién avisa de los peligros? ¿quién bastara a despertarla? ... Los ojos buscan las cosas cómo y cuando quieren, mas al oído, ellas lo buscan.

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Aunque el martillo, el yunque y el estribo son los tres huesos más pequeños del cuerpo humano, su misión es muy importante, ya que sin ellos tendrían que gritarnos para que pudiésemos oír. Efectivamente, esos tres huesecillos se encuentran en una cavidad llamada oído medio, y su estructura y disposición funcional entre el tímpano y el oído interno los convierten en un extraordinario amplificador biológico de las ondas sonoras (figura 15a). Cuando éstas entran en el oído hacen vibrar el tímpano y éste a los tres huesecillos encadenados, los cuales, a su vez, transmiten esas vibraciones al oído interno donde son convertidas en potenciales eléctricos que se envían al cerebro.

Desde el tímpano hasta el oído interno, la superficie que presentan progresivamente los tres huesecillos es cada vez menor, por lo que la presión del tímpano sobre la mayor superficie del martillo se concentra en la menor superficie del final del estribo amplificando de ese modo la presión de la onda sonora que se transmite al oído interno. La superficie del tímpano sobre la que incide la onda sonora es unas diecisiete veces mayor que la superficie de la ventana del oído interno sobre la que incide el estribo, y eso supone una amplificación del sonido de por lo menos 27 decibelios. Esa amplificación es, por tanto, similar a la que tiene lugar cuando clavamos un clavo en una madera, pues lo golpeamos por su parte más ancha para concentrar la fuerza del golpe en su punta. No obstante, cuando los sonidos son muy intensos, como, por ejemplo, el de una explosión cercana, en lugar de amplificarse las ondas sonoras que llegan al oído lo que sucede es que el tensor del martillo y el estapedio, que son unos pequeños músculos adheridos, respectivamente, al martillo y al estribo, se contraen de forma rápida y automática, fijando los huesecillos y aumentando de ese modo su resistencia a la vibración. Con ello evitan que pudiera dañarse el tímpano u otra parte del oído interno.

En el proceso evolutivo, los mecanismos biológicos que hacen posible la audición se transformaron para que los primeros mamíferos, que eran animales nocturnos, pudieran oír frecuencias cada vez más altas, especialmente las correspondientes a sonidos biológicamente relevantes de otros animales, como los gritos de llamada de sus crías. Con ello aumentó su capacidad de adaptación a su medio ambiente y su supervivencia. Como ya dijimos, los humanos podemos oír frecuencias de hasta 20.000 hercios. Ésas son justamente las frecuencias mayores a las que es capaz de vibrar nuestro tímpano, aunque su mayor sensibilidad corresponde a las comprendidas entre 1.000 y 3.000 hercios, lo cual no parece arbitrario, pues estas últimas son las frecuencias principales en que se produce y transmite la voz humana. A lo largo de millones de años, nuestro sistema auditivo se ha adaptado a las necesidades de cada tiempo y en el nuestro da una especial prioridad a la voz humana sobre otros posibles sonidos.

La cóclea: un micrófono biológico

Y para eso ya formó la naturaleza las orejas como coladeros de palabras, embudos del saber, disponiendo este órgano en forma de laberinto tan caracoleado, con tantas vueltas y revueltas, que parecen rastrillos y traveses de fortaleza, para que de este modo entren coladas las palabras, purificadas las razones y haya tiempo discernir la verdad de la mentira.

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Como cualquier otro estímulo sensorial, las ondas sonoras que llegan a nuestros oídos han de traducirse al lenguaje del cerebro, a potenciales de acción, para poder ser procesadas e interpretadas. Para ello disponemos de una especie de micrófono biológico muy especial, la cóclea, producto también de un largo proceso evolutivo. Consiste en un tubito progresivamente más delgado, enrollado en forma de caracol y excavado en el interior del hueso temporal, a cada lado de la base del cráneo (figura 15a y b). Cada cóclea es como una microcaverna circular muy bien protegida. Dos membranas que se extienden en toda su longitud dividen su interior en tres compartimentos, uno encima de otro, como si fueran los tres pisos de un alargado estacionamiento de vehículos. Esos tres compartimentos son también canales, pues están llenos de un líquido similar al que baña las células de cualquier parte del cuerpo. Sobre la membrana basilar –que es la que forma el suelo del compartimento del medio– y a lo largo de toda ella se extienden dos filas de células con pelillos o cilios que se proyectan hacia arriba sobre una masa gelatinosa, la membrana tectoria, situada sobre esas células a modo de marquesina. El conjunto de las células ciliadas, la membrana basilar sobre la que se apoyan y la membrana tectoria sobre la que proyectan sus cilios recibe el nombre de órgano de Corti. Las células ciliadas, que se disponen en dos grupos de filas a lo largo de la cóclea, son las equivalentes a los conos y bastones de la retina ya que son las encargadas de convertir las ondas sonoras en los potenciales eléctricos que se envían al cerebro. Veamos cómo lo hacen.

En su parte anterior, la cóclea tiene un pequeño orificio cubierto por la llamada membrana oval. Sobre ésta membrana empujan las vibraciones de las ondas sonoras transmitidas por el estribo, el último de los huesecillos del oído medio. Ese empuje se transmite al fluido de la cóclea formando olas que se desplazan por su interior, como cuando tiramos una piedra al agua y se forman olas que se alejan desvaneciéndose. Según la frecuencia o vibración de la onda sonora recibida, la ola de fluido será diferente y abombará con su movimiento a la membrana basilar en una u otra parte del órgano de Corti. Ese abombamiento hará que las células ciliadas que hay sobre esa parte de la membrana basilar sean empujadas hacia arriba y doblen sus cilios contra la membrana tectoria. Al doblarse sus cilios, esas células generan potenciales eléctricos que se transmiten al cerebro por las fibras del nervio acústico o coclear. La metáfora del órgano de Corti podría ser el teclado de un piano, pues las células ciliadas se disponen a lo largo de la membrana basilar topográfica y secuencialmente, desde las que se activan por las altas frecuencias en la base de la cóclea hasta las que se activan por frecuencias progresivamente más bajas cuanto más cerca están del ápex coclear.

Como la mayoría de las ondas sonoras no son simples sino compuestas por múltiples frecuencias, el órgano de Corti funciona también como una especie de prisma acústico que descompone la información sonora que le llega en sus frecuencias integrantes, cada una de las cuales activa entonces a las células ciliadas correspondientes. Después, las que son activadas por cada frecuencia envían al cerebro sus potenciales de acción por fibras diferentes del nervio auditivo (figura 15c). El cerebro puede además enviar órdenes a la propia cóclea para que ésta preste más atención a determinados sonidos. Si, por ejemplo, al oír una sinfonía queremos concentrarnos en el sonido de un determinado instrumento, o si en un tumulto queremos prestar atención a la voz de una determinada persona, el cerebro envía señales a células ciliadas especiales situadas lateralmente en el órgano de Corti. La misión de estas células consiste en modificar la forma de la membrana basilar en la zona en que se hallan para hacer que las otras células ciliadas de esa zona, las que traducen los sonidos a potenciales eléctricos, sean más sensibles a sus respectivas frecuencias. Es como si el órgano de Corti fuese una fila de personas cada una de las cuales oye mejor un determinado tono y al lado de cada una de ellas hubiese otra persona que no está para oír tonos sino para, en un determinado momento, avisarle de que preste atención porque puede llegar un tono de los suyos. Algo así es lo que hacen las células ciliadas más laterales del órgano de Corti, avisar, por orden voluntaria del cerebro, a determinadas células ciliadas de las que traducen el sonido a potenciales eléctricos, para que sean más sensibles y capten mejor los tonos sonoros correspondientes en un determinado momento.

Digamos, para acabar este apartado, que la longitud de la cóclea influye en los tonos que somos capaces de oír, es decir, que hay una relación inversa entre el rango de frecuencia audible y el tamaño de la cóclea. Los elefantes, con una cóclea de 60 milímetros, oyen sonidos de hasta 10.000 hercios. Nosotros los humanos, con una cóclea de 35 milímetros oímos hasta 20.000 hercios, y el ratón, con una pequeña cóclea de 7 milímetros oye tonos tan agudos como los correspondientes a 60.000 hercios.

Cómo identificamos los sonidos

El tiempo y los ritmos del sonido son algo fundamental en el procesamiento acústico, pues de ellos depende en buena medida el mensaje que llevan las ondas sonoras. Por tanto, para identificar lo que oímos, el cerebro tiene que realizar un complicado análisis de la información que le llega desde la cóclea. Para los sonidos reales eso significa analizarlos en múltiples escalas de tiempo, desde milisegundos hasta segundos, e incluso minutos en el caso del habla y la música. La estrategia del cerebro para lograrlo consiste en integrar períodos temporales de la información sonora, algo así como comprimir períodos de la misma para captar más fácilmente las frecuencias y las temporalidades o ritmos que lleva. Eso le permite economizar tiempo y reducir ruido haciendo más fácil la detección de lo relevante de cada sonido. Todavía no sabemos bien cómo el cerebro es capaz de hacer todo eso, pero, tal como explicamos a continuación, sí conocemos algunas de las características de las vías auditivas y de las neuronas de la corteza cerebral implicadas en el proceso.

Desde la cóclea, la información de las ondas sonoras, ya convertida en potenciales de acción, va hasta el tálamo y la corteza cerebral haciendo escala previa en diversos núcleos del tronco del encéfalo, como los núcleos cocleares, el núcleo olivar superior y el colicuo inferior (figura 15c). En los núcleos cocleares y en las primeras etapas de ese recorrido, la temporalidad de los sonidos se corresponde bastante bien con la de los patrones y la frecuencia de los potenciales de acción que envían las neuronas al cerebro. Pero esa fidelidad se va perdiendo a medida que la información va ascendiendo por el tronco del encéfalo y se producen integraciones de la misma en los diversos núcleos en que hace escala. Al llegar la información a la corteza cerebral, la correspondencia entre las características físicas del sonido y la actividad de las neuronas ya no existe y la información sonora está representada en ella de un modo mucho más complejo que los neurocientíficos tratan de discernir.

En el mismo repliegue hacia el interior de la corteza cerebral en que está la corteza insular, está también la llamada circunvolución de Heschl, que es la parte de la corteza cerebral que recibe y procesa la información auditiva procedente de la cóclea y los núcleos del tronco del encéfalo (figura 15c y d). La corteza auditiva tiene tres partes concéntricas, la central, que es el área primaria o A1, y otras dos que son áreas de asociación y la rodean como un cinturón, de ahí sus nombres en inglés, áreas belt y parabelt. A grandes rasgos, A1 organiza la información sonora espacialmente, siguiendo el orden de frecuencias de la cóclea. Es decir, las neuronas que procesan los tonos altos sucesivamente al lado de las que procesan los menos altos hasta llegar a las que procesan los tonos más bajos. A1 contiene entonces una reproducción de la escala de tonos de la cóclea, nuevamente algo parecido al teclado de un piano. A ese tipo de orden lo llamamos organización tonotópica. No obstante, en trabajos recientes en animales con buena capacidad acústica –como el hurón– y con técnicas muy sofisticadas y precisas, se ha observado que si analizamos trozos de corteza auditiva muy pequeños, del tamaño de micras, la organización espacial por tonos se fractura y desaparece, con lo que la frecuencia del sonido ya no parece lo más importante representado en A1.

De todos modos, las neuronas de A1 realizan discriminaciones finas y sutiles de los tonos y del conjunto de la onda sonora. Responden a determinados tonos con independencia de si son puros o complejos, es decir, más que procesar simplemente una frecuencia, analizan períodos de tiempo de la onda sonora que contienen repeticiones periódicas de diferentes frecuencias. Ese análisis les sirve para identificar sonidos complejos, como las voces humanas. Efectivamente, del mismo modo en que la corteza visual humana es especialmente sensible a las caras, la corteza auditiva es especialmente sensible a las voces. Aunque no conocemos todavía los detalles del procesamiento, una cosa que hacen las neuronas de A1 y sus cortezas asociadas, belt y parabelt, es representar sonidos especialmente importantes, como las voces familiares, o etológicamente relevantes, como las de los congéneres o las crías en el caso de animales inferiores. Pero la representación espacial de los sonidos en la corteza cerebral no es estable pues, tal como ocurre en la corteza somática, la experiencia puede cambiarla, lo que quiere decir que los que oímos habitualmente ganan espacio de procesamiento en la corteza cerebral y los que no oímos casi nunca probablemente lo pierden.

La combinación en el cerebro de las señales sonoras procedentes de los dos oídos es también muy importante para poder distinguir los tonos del sonido. Conocemos el caso de un hombre de mediana edad que, como consecuencia de infartos cerebrales, tenía dañada la corteza auditiva en los dos hemisferios cerebrales. Debido a ello tenía dificultades para entender el habla, la música y los sonidos ambientales. Las pruebas que se le hicieron permitieron comprobar que no discriminaba bien los cambios de tonos. No sabía si un segundo tono era más alto o más bajo que el primero y ni siquiera si era el mismo o diferente. Otro caso particular es el de oír sonidos que no existen, es decir, que no pueden ser atribuidos a una fuente externa. Entre el 10 y el 15 % de los humanos padecen el llamado tinnitus, la percepción consciente de sonidos como tonos, silbatos o timbres que el individuo no puede relacionar con algo o con alguien. Muchos de estos individuos necesitan revisión y tratamiento clínico. A veces su causa es una pulsación anormal de un vaso sanguíneo en una zona adyacente a los huesos del oído medio. Pero otras veces la causa no se encuentra ahí, aunque suponemos que podría radicar en alguna zona del cerebro auditivo, probablemente de la corteza cerebral.

Una interesante y reciente observación muestra que las neuronas de la corteza cerebral auditiva de las hembras de ratones se vuelven especialmente sensibles a los sonidos naturales del entorno cuando después de parir se exponen a los olores provenientes del cuerpo de sus crías, lo que, al parecer, las hace más sensibles a los sonidos provenientes de ellas. Todavía no sabemos si esto puede ocurrir también en los humanos pero, en cualquier caso, es una demostración científica de que los diferentes sentidos pueden interactuar y acoplarse durante el desarrollo del cerebro y el tiempo de la lactancia para generar un comportamiento útil y adaptativo.

La percepción diferencial de los sonidos del habla

Acabamos de ver que en la corteza cerebral auditiva hay neuronas que se activan específicamente cuando los sonidos son voces humanas. Eso tiene que ver con el hecho de que nuestro cerebro presta especial atención a los sonidos del habla. La fuente que produce el habla humana es la vibración de las cuerdas vocales, de las que depende ampliamente el tono fundamental de la voz que emite cada persona. Pero el sonido que producen las cuerdas vocales produce también tonos secundarios que resultan de su resonancia en las cavidades vocales según la posición de la lengua, los labios y las mandíbulas. Ello da lugar a los sonidos de las vocales y consonantes integrantes de las frases que llevan el mensaje lingüístico.

En la comunicación entre personas, muchas veces el verdadero mensaje que se quiere transmitir va más en el tono de voz, es decir, en la prosodia, que en las palabras y frases que se dicen. Quizá por eso el cerebro procesa mucho más rápidamente la prosodia, es decir, el mensaje emocional, que el mensaje semántico contenido en las frases que oímos, algo de lo que se benefician especialmente las personas que componen y aprecian la música. Es interesante señalar que el hemisferio izquierdo del cerebro realiza muestreos muy breves, de 20 a 40 milisegundos, de la onda sonora, lo que le hace especialmente apto para captar la fonética y comprender el mensaje semántico, la información lingüística propiamente dicha. Pero el hemisferio derecho muestrea períodos de la señal acústica bastante más largos, de 125 a 200 ms, y eso lo hace más apto para captar la prosodia, es decir, el tono fundamental y, con ello, la información emocional que lleva el sonido. Una prueba de ello es que se han observado déficits en percepción de la frecuencia fundamental en individuos con apoplejías del hemisferio derecho pero no del izquierdo. Las diferencias entre la corteza auditiva de ambos hemisferios cerebrales parecen, pues, muy importantes para la identificación y evaluación de la información acústica.

Cómo sabe el cerebro dónde está lo que suena

Dos son los oídos para que pueda el sabio guardar el uno virgen para la otra parte, haya primera y segunda información, y procure que si se adelantó a ocupar una oreja la mentira, se conserve la otra intacta para la verdad, que suele ser la postrera.

BALTASAR GRACIÁN en El criticón

Localizar la fuente sonora puede ser algo muy importante, especialmente en ambientes nocturnos o lugares poco iluminados. Si sabemos de dónde viene un sonido, puede ser más fácil reconocerlo y saber cuál es su importancia. Muchos animales encuentran a sus crías perdidas en la oscuridad localizando sus gritos de socorro. Otros pueden salvarse detectando de dónde viene el rugido de sus predadores. La capacidad de localizar los sonidos ha sido tan importante para la supervivencia de las diversas especies animales que la selección natural no ha dejado de mejorarla a lo largo de millones de años de evolución. Es por eso que nosotros la hemos heredado muy perfeccionada. Apartamos rápidamente la cabeza o nos retiramos hacia el lado contrario a un sonido peligroso o amenazante. En una carretera oscura evitamos ser atropellados por un coche localizando a tiempo su ruido. Un bombero puede encontrar y salvar a un niño en un edificio en llamas si localiza a tiempo sus llantos. Todo ello y otras muchas habilidades similares son posibles porque nuestro cerebro dispone de mecanismos para localizar la fuente sonora con bastante precisión. Veamos cómo lo hace.

Un sonido puede venir de más cerca o más lejos, de delante o de detrás, de la izquierda o de la derecha y de más arriba o de más abajo. El problema para detectar de dónde viene es que el cerebro no dispone de una representación del espacio auditivo como el que tiene del espacio visual en la retina. Como hemos visto, el mapa que hay en la cóclea y en la corteza cerebral auditiva no es del espacio exterior, sino de los diferentes tonos del sonido. El cerebro, por tanto, no puede localizar un sonido simplemente situándolo en algún punto de ese mapa, como ocurre con lo que vemos. Necesita otras estrategias. En primer lugar, saber si un sonido viene de lejos o de cerca no es demasiado difícil pues su intensidad nos ayuda a deducirlo. Cuanto más intenso es un sonido, más fácil es localizarlo. Incluso con los ojos cerrados sabemos si un sonido viene de delante o de detrás gracias a que nuestros pabellones auriculares modifican diferencialmente en cada caso el espectro de la onda sonora y el cerebro detecta esa diferencia.

Las demás localizaciones requieren la colaboración de los dos oídos, es decir, se basan en señales sonoras biaurales. Si la fuente que lo produce está hacia un lado u otro de nosotros, el sonido llega al oído más próximo a ella antes y con más fuerza que al otro. El cerebro usa entonces la diferencia de intensidad entre ambos para localizarlo. Como ya vimos, la información sonora en su ascenso al cerebro desde la cóclea hace escala en diversos núcleos del tronco del encéfalo. Los primeros que reciben información de ambos oídos son los núcleos olivares superiores (figura 15c). Sus neuronas están especializadas en medir la diferencia de tiempo que tarda el sonido en llegar a un oído y al otro con una precisión de microsegundos. En este caso, ésa es la información en que se basa el cerebro para saber si el sonido viene de más a la izquierda o más a la derecha. Pero además, como ya sabemos, las ondas sonoras tienen fases temporales, subidas y bajadas periódicas de intensidad que también pueden alcanzar diferencialmente a ambos oídos. De ese modo, si la fuente sonora está desplazada con respecto a la línea media, puede ocurrir que en el mismo momento lleguen a cada oído fases diferentes de la misma onda. Dicho de otro modo, en un momento determinado uno de los dos tímpanos puede estar comprimido por la fase de la onda sonora que le llega mientras que el otro tímpano está descomprimido porque le llega una fase diferente de la misma. Aunque no sabemos muy bien cómo, el cerebro se basa también en el análisis de esas diferencias de fase para localizar la fuente sonora, para que sepamos de dónde exactamente viene un sonido.

Pero aunque las señales biaurales son muy efectivas para procesar la localización del azimut del sonido, es decir, su dirección en el plano horizontal, no sirven para localizar el sonido en altura, en el plano vertical. Ello es debido a que nuestros dos oídos están a la misma altura en la cabeza y, por tanto, no dan al cerebro una información diferencial en la que pueda basarse para detectar la elevación de la fuente sonora. Por ello, ahora vuelve a ser importante la forma plegada de nuestras orejas, pues también modifican el espectro de la onda sonora de manera diferente según la altura de la misma. Parece que el cerebro tiene que aprender a diferenciar esas modificaciones pues se han hecho experimentos en los que se le ponen a una persona orejas de plástico diferentes a las suyas y entonces pierde la capacidad para detectar la altura del sonido hasta que pasadas unas semanas lo va aprendiendo de nuevo. Sorprendentemente, la capacidad original se conserva, pues los sujetos vuelven a tenerla cuando se les retiran los implantes. En todo caso, la capacidad del cerebro humano para detectar la altura de lo que suena no es todo lo buena que quisiéramos, especialmente los tonos puros y los de muy baja intensidad nos cuesta mucho localizarlos en elevación.

Un problema adicional es que las fuentes sonoras no son siempre estables, se mueven, y localizar un sonido en movimiento es siempre más difícil que cuando está quieto. Los movimientos de las fuentes sonoras alteran las diferencias de fase y de volumen del sonido entre los dos oídos. La detección de esos cambios y con ello la del movimiento del sonido la realiza el cerebro de un modo quizá más complejo que todavía no conocemos. Un paciente con apoplejía del hemisferio derecho perdió la capacidad de detectar el movimiento del sonido, algo parecido a la acinetopsia, la incapacidad, como ya vimos, de detectar los movimientos de la imagen visual. Como su daño cerebral radicaba en la corteza parietal del hemisferio derecho, podemos pensar que esa parte del cerebro quizá intervenga en la detección del movimiento de los sonidos.

El cerebro controla la posición y el equilibrio del cuerpo

La capacidad que tenemos nosotros y muchos animales para mantener la posición y el equilibrio del cuerpo incluso cuando nos movemos y realizamos complicados ejercicios motores es verdaderamente asombrosa. Aunque no seamos conscientes de ello, el cerebro realiza un gran trabajo para conseguirlo. Y lo hace continuamente, a lo largo de toda la vida. Su fórmula, en teoría, es sencilla. Consiste en crear una representación tridimensional y geométricamente coherente de la posición de la cabeza basándose después en ella para conocer la posición que en cada momento tenemos con respecto a la gravedad y para conocer también el movimiento global del cuerpo.

El proceso empieza en los llamados órganos vestibulares, situados en el oído interno, formando parte del mismo complejo de la cóclea (figura 15a). Tres de esos órganos son pequeños canales membranosos semicirculares incluidos en canales óseos también semicirculares. Cada canal está orientado en uno de los tres planos cartesianos, el vertical, el horizontal y el transversal. Los tres contienen un líquido llamado endolinfa y una especie de ensanchamiento, la ampolla, donde hay células ciliadas receptoras parecidas a las del órgano de Corti de la cóclea. Cuando se producen movimientos de aceleración de la cabeza, se mueve el líquido interior de los tres canales, pero más el correspondiente a la orientación espacial de cada movimiento, activando de ese modo las células ciliadas del canal correspondiente para que esas células, a su vez, informen al cerebro del movimiento. De ese modo, los canales semicirculares del oído interno sirven para detectar los movimientos de aceleración de la cabeza, pero no los movimientos constantes que estabilizan el movimiento de la endolinfa.

Otros dos órganos vestibulares, llamados utrículo y sáculo, son los encargados de informar al cerebro sobre el sentido de la fuerza de la gravedad y la orientación de la cabeza con respecto a ella. Están también en el oído interno, formando parte del mismo complejo de los canales semicirculares. Son como pequeños saquitos en los que hay células receptoras que proyectan y embeben sus cilios en una masa gelatinosa sobre la que se asientan pequeños cristales de carbonato cálcico, la llamada otoconia. Cuando la cabeza cambia de posición, esos cristales se desplazan sobre la masa gelatinosa y doblan los cilios de las células receptoras que entonces se activan y envían al cerebro información sobre la nueva posición de la cabeza. Incluso cuando no nos movemos, el utrículo y el sáculo sienten la fuerza o empuje de la gravedad, como si se tratara de una aceleración lineal. La información que proporcionan los diferentes órganos vestibulares es complementaria, funcionando en conjunto como un sensor inercial. Su combinación es necesaria para que el cerebro pueda conocer y comprender los numerosos y diversos movimientos que realizamos.

Desde los órganos vestibulares del oído interno, la información en forma de potenciales de acción va por los nervios vestibulares al tronco del encéfalo y a una parte muy especial y desarrollada del encéfalo, el cerebelo (figura 3). Éste contiene circuitos neuronales muy precisos y regulares que registran los diferentes movimientos de la cabeza en el espacio para ayudar al cerebro a coordinar los movimientos que hacemos. Además, muchas de las mismas neuronas del tronco del encéfalo que reciben la información sobre la posición y los movimientos del cuerpo también forman parte de los circuitos neuronales que producen los movimientos necesarios para corregir la posición del cuerpo y mantener el equilibrio cuando nos inclinamos demasiado. Esa doble pertenencia de las neuronas hace que tengamos reflejos motores extraordinariamente rápidos. Un ejemplo importante es el reflejo vestibuloocular. Cuando movemos la cabeza, los órganos y núcleos vestibulares se activan y en no más de 5 o 6 milisegundos producen movimientos de los globos oculares de sentido contrario, es decir, compensatorios, lo que estabiliza la imagen en la retina evitando que el mundo se nos mueva alrededor, como cuando visionamos una película que ha sido mal filmada.

Desde los núcleos del tronco del encéfalo, la información vestibular del equilibrio va al tálamo, donde se combina con otras de carácter propioceptivo, auditivo y visual, y de allí a la corteza cerebral. Para el sentido del equilibrio no parece haber una única y bien definida corteza primaria, comparable a la de otros sentidos, pero como la información vestibular se proyecta desde el tálamo a diversas zonas de los lóbulos parietal y temporal, incluyendo estructuras del cerebro implicadas en la memoria, como el hipocampo, suponemos que todas estas áreas podrían intervenir de algún modo en la percepción de los movimientos de rotación y traslación de la cabeza, la orientación espacial, la percepción de la postura, el control de los movimientos oculares, la memoria espacial e incluso la autoconsciencia y la percepción del propio cuerpo, tal como explicamos anteriormente. El hecho de que la información vestibular se integre en el cerebro tan profusamente con la de otros sentidos quizá sea la razón de que el sentido vestibular del equilibrio no origine una percepción consciente independiente de la de esos otros sentidos.

La percepción del tiempo

Una de las grandes incógnitas de la moderna neurobiología es cómo el cerebro representa y percibe el paso del tiempo. Damos por supuesta la relatividad que esa percepción tiene en la vida, pues apreciamos el tiempo de manera diferente cuando lo estamos pasando mal o cuando lo estamos pasando bien, cuando esperamos una importante noticia o cuando no esperamos nada importante. No obstante, todos tenemos un sentido del paso del tiempo que nos hace distinguir muy bien lo que acaba de suceder de lo que pasó hace un rato o lo que tuvo lugar ayer de lo que aconteció hace muchos días. Precisamos más, pues podemos distinguir minutos de segundos y éstos de milisegundos.

Si nos referimos a ello en este apartado del libro es por la relación que la percepción del tiempo tiene con los diferentes sentidos ya que, por ejemplo, distinguimos con más precisión lo que dura un sonido que lo que dura una imagen visual u olfativa. Eso no es extraño, pues, como ya vimos, el sistema auditivo es el sistema sensorial con más especialización y capacidad para percibir el tiempo. Hay quien para evaluar con precisión el paso de un tiempo corto rememora en su mente una canción que le sirve de reloj. La combinación de diferentes modalidades sensoriales nos ayuda también a precisar mejor el tiempo transcurrido de un evento. Todo eso nos hace pensar que en el cerebro no existe un único reloj biológico que marque los tiempos, sino quizá diferentes relojes que incluso pueden no estar sincronizados. Sabemos, en ese sentido, que, por ejemplo, la corteza visual de asociación, la mencionada área V5 (figura 13d), es necesaria para que percibamos la duración de los estímulos visuales, pero no para percibir la de los estímulos auditivos. Sin embargo, todavía no sabemos cómo puede representarse en esa o en otras partes de la corteza cerebral el tiempo percibido para cada evento o estímulo. De hecho, son muchas las partes del cerebro, y no sólo de la corteza cerebral, que han sido involucradas en la percepción del tiempo incluso con independencia de si se trata de la duración de estímulos de una u otra modalidad sensorial. Una de ellas que ha sido especialmente implicada en los juicios sobre la duración de períodos cortos de tiempo es la corteza insular anterior, que también hemos relacionado en este libro con la percepción del propio cuerpo y la autoconsciencia, pero son muchos los detalles sobre su participación y la percepción del tiempo en general que aún nos quedan por conocer.

Coincidencias y discrepancias perceptivas

Ahora que hemos visto cómo el cerebro representa y percibe el mundo es un buen momento para preguntarnos también si diferentes personas tienen idénticas percepciones ante los mismos estímulos. Por supuesto, no nos referimos aquí a la identificación o valoración que el cerebro de cada uno de nosotros puede hacer de cualquier estímulo, pues eso depende de la experiencia y conocimientos de cada persona. Lo que nos preguntamos es si todos vemos lo mismo cuando vemos el color amarillo o sentimos igual el olor a quemado o sentimos el mismo sabor del chocolate, etc. Para responder afirmativamente a esta pregunta no basta con que dos personas, frente a un plátano, digan las dos que lo ven amarillo, o que ambas ante un Do de piano digan que lo que oyen es un Do. Diferentes personas podrían ver el amarillo del plátano de modo diferente y para cada una de ellas ése sería su modo particular de sentir el amarillo aunque no fuera el mismo que el de otra persona.

Para saber si otra persona ve, oye o siente lo que uno mismo ante cualquier estímulo sensorial necesitaríamos poder trasladarnos, aunque sólo fuera por unos segundos, a la mente de esa otra persona para comprobarlo. Pero sabemos que eso no es posible. Quizá podríamos afirmar que todos vemos igual un color si demostramos que ante su presencia se activan las mismas neuronas y mecanismos fisiológicos en cada uno de nuestros cerebros. Pero aún así y tratándose de percepciones conscientes, nos quedaría la duda de si todos nuestros cerebros convierten los mismos procesos fisiológicos en idénticas percepciones conscientes, algo que no podremos saber hasta que no conozcamos, si ello fuera posible, cómo se produce ese tipo de cambio o emergencia, el de la materia objetiva a la imaginación subjetiva, un asunto que trataremos en el epílogo, al final de este libro.

Si hacemos la reflexión anterior es simplemente para seguir justificando la naturaleza relativa de nuestras funciones mentales y el modo en que conocemos el mundo. En realidad, el que diferentes personas pudiéramos tener diferentes cualidades perceptivas conscientes ante los mismos estímulos no representa ningún problema práctico siempre que, como verdaderamente ocurre, cada uno de nosotros llamemos a lo que percibimos del mismo modo que lo llaman otras personas. Si todos llamamos amarillo al color del plátano, olor a quemado al de algo que arde o sabor a limón al de un determinado cítrico, poco importa que nuestras respectivas percepciones ante esos estímulos no sean coincidentes, pues lo importante, para que podamos comunicarnos y nos entendamos, es que sean estables, es decir, que ante la misma cosa cada uno de nosotros siempre sienta lo mismo. Y eso es, ciertamente, lo que ocurre.

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Trueque sensorial: la sinestesia

El hombre cibernético

YA DESDE NIÑO, NEIL Harbisson, un joven británico de padre inglés y madre catalana, se dio cuenta de que sus compañeros de clase distinguían los colores mejor que él, con mucha más facilidad. Memorizó que el mar era azul, el sol amarillo y la hierba verde, pero no apreciaba bien la diferencia entre esos colores. Por fin, a los 11 años un oftalmólogo descubrió que tenía acromatopsia, es decir, que veía en blanco y negro y sólo era capaz de distinguir los colores por su diferente brillo. Intrigado por un mundo, el cromático, que no conocía, creó, durante sus estudios musicales y junto con un compañero licenciado en cibernética, el eyeborg, un aparato que capta las diferentes frecuencias electromagnéticas de la luz, es decir, los colores, y los transforma en frecuencias de sonido que sí que puede oír. Neil, siempre acoplado a su aparato, que al parecer no deja ni para dormir, no echa de menos los colores, pues nunca los ha visto. Para él, el azul es como un Do sostenido, el rojo como un Fa, el amarillo como un Sol, el verde como un La y el negro como un silencio. Así lo determina la física al hacer corresponder las respectivas frecuencias de las ondas del color y el sonido.

Con su aparato y gracias a su buen oído, Neil se las arregla para elegir correctamente el color de la ropa que quiere ponerse y distingue muy bien el grifo del agua caliente del de la fría. En su mundo perceptivo, el Para Elisa de Beethoven se corresponde con colores rosados y el himno del Barça con amarillos, fucsias y azules, no muy lejos, por tanto, de los genuinos colores azulgranas.

Qué es un sinesteta

Más sorprendente resulta que ese mismo trueque sensorial pueda ocurrir en personas normales y sin aparatos transductores. Son los llamados sinestetas, personas que pueden hacer cosas tan increíbles como oír colores, ver sonidos o degustar tacto. En un caso particular, un individuo veía el color rosa al degustar pepinos y el morado si lo que comía eran espinacas. Decía evitar comer berenjenas porque le «sabían» a amarillo, un color que no le gustaba. Investigadores de la Universidad de Zúrich estudiaron a una mujer música que además de ver un color siente también un gusto cada vez que oye una determinada nota. A una conocida sinesteta, Elizabeth Sulston, diferentes intervalos de tonos musicales le saben a gustos también diferentes, como salado o dulce. Dice ser consciente de ello desde los 16 años y todo indica que no sólo imagina esos gustos, sino que realmente los siente. Al parecer, no le viene mal, pues esa capacidad le permite ser más rápida que otros músicos para identificar intervalos de tonos musicales complejos.

Los casos que acabamos de mencionar son ejemplos de sinestesia, un fenómeno natural de trueque sensorial que afecta al 1-4 % de la población normal. La sinestesia, palabra de origen griego que significa «sensaciones juntas», consiste en que un determinado estímulo, como un sonido o una letra escrita, evoca siempre automática e involuntariamente una percepción concreta de un sentido diferente. El sinesteta percibe las dos cosas, el estímulo presente y el evocado. Hay hasta 20 formas diferentes de sinestesia, pero una de las más comunes es aquélla en que un determinado grafema, sea una letra, un número, una palabra, un ideograma, una puntuación o incluso una nota musical, evoca colores específicos. Es algo idiosincrásico, es decir, personal, pues el grafema 7, por ejemplo, evoca diferentes colores en diferentes personas. El color se pierde si el grafema se altera mucho o cambia aunque tenga el mismo significado. Cuando, por ejemplo, un número arábigo produce un color, el número romano correspondiente no lo hace.

Otro caso frecuente es el de sonidos, como las palabras o tonos musicales, que evocan también colores particulares. El color es más frecuente como percepción secundaria que el gusto o el olfato, y la sinestesia suele ser siempre unidireccional, es decir, un sonido induce color, pero no al revés. Las percepciones sinestésicas son genuinas, inmediatas e involuntarias, es decir, no son recuerdos o asociaciones aprendidas. Son además reproducibles en todo momento y pueden ocurrir incluso cuando el sentido primario se ha perdido o está impedido, pues quien ve colores en respuesta a palabras puede seguir viéndolos si posteriormente se vuelve ciego.

Todo indica que la sinestesia puede facilitar la creatividad. En un centenar de estudiantes de arte se observó una prevalencia de sinestesia color-grafema del 7 % mientras que era sólo del 2 % en otro centenar de alumnos que no estudiaban arte. Grandes compositores clásicos, como el finlandés Jean Sibelius, el ruso Rimsky-Korsakov o el húngaro Franz Liszt, además del compositor e intérprete de jazz norteamericano Duke Ellington, han sido todos ellos conocidos sinestetas, pues percibían colores junto con las notas musicales.

Por qué se cruzan los sentidos

La sinestesia, que no está asociada a ninguna otra alteración o trastorno mental conocido, fue observada por primera vez hace mucho tiempo. El primer relato científico de la misma es el del médico alemán Georg Tobias Ludwig Sachs, que en 1812 publicó en latín la primera evidencia médica de sinestesia sobre él mismo, pues era un sinesteta. No obstante, la alteración no fue reconocida como tal hasta mitad del siglo XIX, por el psicólogo y naturalista inglés Francis Galton, quien notó que ocurría con más frecuencia en un mismo individuo y en una misma familia. Ahora sabemos también que la sinestesia surge tempranamente en el desarrollo y que generalmente dura toda la vida. Todo ello indica un posible origen hereditario, es decir, que no es algo aprendido o adquirido en relación con alguna experiencia vital. Los neurólogos han propuesto dos posibles explicaciones sobre la causa de la sinestesia. Una de ellas habla de conexiones y actividad cruzada entre áreas del cerebro adyacentes o que procesan informaciones diferentes. Ello podría relacionarse a su vez con un exceso de conectividad neuronal o cruzamiento de conexiones entre regiones de la corteza cerebral causada por mutaciones en los genes que controlan esa conectividad en etapas críticas del desarrollo. También podrían heredarse los genes alterados y, con ellos, el tipo de conectividad neuronal que da lugar a la experiencia sinestésica. Eso explicaría que sea más frecuente dentro de una misma familia. Hay también quien considera que lo que se hereda no es la sinestesia misma, sino una predisposición o tendencia a desarrollarla. Si fuera así, el tipo particular que llega a ocurrir podría depender de otros factores o experiencias de la persona.

Otra posibilidad que han propuesto los neurocientíficos es que el problema no esté en el número de conexiones entre diferentes áreas de la corteza cerebral sino en que las que haya no funcionen bien y por ello no impidan que la información sensorial que llega al cerebro pase a áreas corticales diferentes a las que procesan ese tipo de información. Seria entonces un problema de desinhibición funcional. Una observación a favor de esta explicación es que la sinestesia también puede ser inducida por sustancias alucinógenas como el LSD, lo que sugiere que los cruzamientos entre modalidades sensoriales son posibles en todos los individuos pero están siempre desinhibidas en las personas sinestésicas. Algunos experimentos con neuroimágenes de resonancia magnética funcional han mostrado que las áreas del cerebro que se activan cuando el sinestésico ve colores ante grafemas no son las mismas que cuando ve los colores reales, es decir, las áreas corticales de la visión que vimos en el capítulo anterior, lo que nos da a entender que, al menos en algunos casos, la sinestesia podría depender de áreas de la corteza cerebral que procesan información más elaborada que las básicas de cada sentido, es decir, de áreas superiores a ellas.

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Amanecer y ocaso de la mente y los sentidos

Cuándo y cómo surge la mente consciente

NINGUNA FUNCIÓN MENTAL APARECE espontánea y repentinamente. Como función que es del cerebro, la mente humana surge progresivamente a medida que el sistema nervioso se va desarrollando y alcanzando su madurez anatómica y fisiológica en interacción con los demás sistemas orgánicos y el ambiente que los acoge. Sólo a medida que el cerebro crece y sus diferentes estructuras y neuronas se van interconectando, se crean las condiciones para que progresivamente aparezcan las capacidades mentales. Es un proceso muchas veces largo y complejo, que empieza en el embrión del seno materno, sigue en el feto y en el recién nacido, progresa en la infancia y evoluciona de modo especial durante la adolescencia y también en el adulto. Pero a partir de cierta edad se inicia un proceso inverso que debilita progresivamente el funcionamiento cerebral y las funciones mentales. En todo ese desarrollo no sólo intervienen los mecanismos heredados escritos en los genes, sino también las condiciones ambientales que pueden influir en su expresión y en las interacciones entre las moléculas químicas resultantes de la misma. Influencias, en definitiva, genéticas y epigenéticas que condicionan el curso mental de cada individuo durante toda la vida.

Una cuestión de gran relevancia en el desarrollo es cuándo surge la consciencia. La respuesta de entrada es simple. La consciencia surge cuando se desarrollan los mecanismos cerebrales que la hacen posible. Pero teniendo en cuenta que todavía no conocemos bien cuáles son esos mecanismos, hemos de ser prudentes en nuestra respuesta a esa cuestión. Si, como explicamos en el primer capítulo del libro, la teoría más consistente sobre los mecanismos de la consciencia es la de la integración funcional progresiva de diferentes áreas cerebrales, tendremos que admitir que la consciencia aparece también progresivamente y en grados, quizá algo parecido a como se va aclarando el paisaje que vemos tras una ventana en un día de niebla a medida que el tiempo va mejorando. Los fetos y bebés, con una corteza cerebral todavía no suficientemente madura, tendrían grados limitados de experiencia consciente. Pero ésta progresaría y se haría más consistente cuando a lo largo de los primeros meses y años de vida se van estableciendo las condiciones para que más y diferentes áreas de la corteza cerebral puedan ir integrándose funcionalmente. Más difícil lo tenemos para saber con seguridad en qué momento de la vida aparece la autoconsciencia y empezamos a darnos cuenta de nuestra propia existencia y a pensar en nuestros propios pensamientos. Necesitamos más conocimientos sobre los mecanismos cerebrales para poder establecer los detalles del surgimiento de la mente y las percepciones conscientes.

El desarrollo de los sentidos y las percepciones

Cada proceso mental tiene su propio curso de desarrollo, depende de sus propios genes y de influencias ambientales específicas. Los procesos sensoriales en su forma elemental, es decir, sin que lleguen a ser percepciones maduras, son probablemente los primeros procesos mentales que se desarrollan en el embrión y el feto, pues, como ya dijimos, de ellos depende el que la mente vaya adquiriendo sus contenidos. El tacto es quizá el primer sentido que se desarrolla en el útero materno y lo hace de un modo progresivo. A las 10 semanas, el embrión muestra respuestas táctiles en la zona genital, a las 11 semanas en las palmas de las manos y a las 12 semanas en las de los pies. A las 32 semanas, todas las partes de cuerpo responden ya a un ligero tirón del vello. Curiosamente, ese orden de desarrollo, que quizá tiene equivalencias en los demás sentidos, se corresponde con las zonas de mayor sensibilidad en el adulto. Es decir, las zonas más sensibles del cuerpo y con más corteza cerebral dedicada a ellas se desarrollan antes que las menos sensibles.

En el desarrollo pre y posnatal de los sentidos resulta muy importante la estimulación que el embrión, el feto o el recién nacido puedan recibir del exterior. Parece razonable que se desarrollen primero las regiones del cerebro más necesarias para la supervivencia inmediata. Quizá una de las razones por las que algunos fetos se chupan el dedo es precisamente para estimular enseguida el desarrollo de las áreas de la corteza cerebral implicadas en el procesamiento del tacto y los movimientos de succión de la boca, actividades que serán críticas para garantizar su amamantamiento y supervivencia inmediatamente tras el parto.

Las capacidades específicas de cada sentido generalmente se desarrollan de un modo progresivo y a veces muy lento. En relación con el olfato, sabemos que a los seis días de edad los bebés distinguen el olor de su madre nodriza del de otras madres, que los niños de tres o cuatro años distinguen el olor de sus hermanos y los de nueve años el de sus amigos cercanos. Otro ejemplo de desarrollo progresivo, esta vez con respecto a la visión, es la habilidad que tenemos los adultos para procesar e identificar las caras, pues lejos de ocurrir espontáneamente requiere años de experiencia y desarrollo. Supuestamente, esos años son los necesarios para que se establezcan los mecanismos especializados de la corteza cerebral que nos hacen sensibles a los rasgos y configuraciones faciales. La experiencia temprana es particularmente crítica en el caso de la visión. Se ha comprobado que la privación de la visión de caras o modelos de ellas durante los primeros meses de vida hace que los individuos no desarrollen bien la capacidad adulta para procesarlas. Incluso después de muchos años de recuperación y experiencia, los pacientes tratados y curados tardíamente de cataratas congénitas en los dos ojos pueden tener graves dificultades para distinguir rostros que difieran sólo en el espaciado de sus rasgos.

La conducta auditiva por su parte también emerge y se desarrolla gradual y lentamente, con períodos críticos durante los cuales su funcionamiento es modificable. El desarrollo auditivo se inicia prenatalmente y continúa durante la adolescencia. Algunas capacidades auditivas se desarrollan rápidamente, mientras que otras requieren mucho más tiempo. Entre las 25 y 40 semanas postconcepción, el feto ya responde a las características espectrales y temporales del sonido, incluyendo el habla. Lo podemos comprobar registrando los latidos de su corazón ante diferentes sonidos y voces. Por ejemplo, los recién nacidos responden selectivamente a la voz de la madre con un aumento de su tasa cardíaca, debido quizá a su experiencia intrauterina. La percepción y discriminación completa de los tonos puede requerir hasta cuatro años de experiencia y la localización del sonido necesita aún más tiempo. Se ha comprobado que la percepción de otras propiedades del sonido, como la modulación de frecuencia y amplitud, la prosodia y el ritmo, que contribuyen a la percepción del habla humana y su significado, continúan mejorando después de los siete años de vida, a medida que continúa desarrollándose, como veremos un poco más adelante, la corteza cerebral.

Las influencias auditivas tempranas son también muy importantes para el desarrollo normal de este sentido. Las sorderas tempranas o la sobreexposición a un rango estrecho o pobre de sonidos pueden influenciar e incluso alterar el desarrollo de la corteza cerebral encargada de procesar la audición. En experimentos con animales se ha observado que en las crías de perros y ratas expuestos a tonos se aceleró el desarrollo de su corteza cerebral auditiva. En humanos se ha constatado que la exposición temprana al lenguaje afecta especialmente a la capacidad de los niños para discriminar fonemas. Los bebés pueden discriminar un amplio rango de sonidos, pero después pierden gradualmente la capacidad de discriminar los que no son importantes en su lengua nativa. Un ejemplo es la incapacidad de los japoneses para distinguir los sonidos l (ele) y r (erre).

Aprender a reconocer los sonidos del habla resulta mucho más sencillo para los niños, que parecen hacerlo sin esfuerzo, que para los adultos, lo que sugiere que hay un período temprano en la vida más sensible para adquirir ese reconocimiento. Hay estudios científicos que demuestran que la corteza cerebral tiene un área especial en el lóbulo frontal especializada en albergar los fonemas y las lenguas que se aprenden en la temprana infancia, albergándose en áreas diferentes del cerebro menos capacitadas para hacerlo cuando se aprenden más tardíamente. La exposición temprana a determinados sonidos parece afectar especialmente a la sustancia blanca del cerebro, es decir, al conexionado entre diferentes neuronas y regiones, particularmente en la corteza cerebral. De ahí la importancia de la inmersión lingüística temprana no sólo en la lengua materna sino en diferentes lenguas si lo que queremos es que los individuos acaben siendo verdaderos bilingües o multilingües.

El desarrollo sensorial y perceptivo en la adolescencia

Los procesos de desarrollo sensorial, especialmente en lo relacionado con la corteza cerebral y el procesamiento que hace posible las percepciones, no acaban con la infancia. Experimentos recientes con neuroimágenes de resonancia magnética funcional han mostrado que entre los 7 y los 10 años se produce un crecimiento especial de las neuronas de la corteza cerebral, formándose un gran número de conexiones sinápticas, muchas de las cuales se refuerzan y sobreviven a lo largo de la adolescencia mientras que otras se debilitan o desaparecen. Todavía no conocemos bien cómo el ambiente y la educación pueden influir en esa especie de poda o moldeado de las conexiones cerebrales que tiene lugar durante la adolescencia. Una regla posible es la de «úsalo o piérdelo», en el sentido de que practicar los ejercicios físicos o mentales que implican a determinadas sinapsis o conexiones neuronales sería un modo de reforzarlas y conservarlas, mientras que las sinapsis no activadas podrían desaparecer. De todas formas, el proceso parece estar fuertemente influenciado por la genética, pues en todos los adolescentes las primeras áreas de la corteza cerebral que parecen madurar y estabilizarse son las posteriores, las parietales, occipitales y temporales, es decir, las encargadas, como ya vimos, de procesar la información sensorial y originar las percepciones (figura 3). Otros territorios del cerebro, como la corteza frontal (figura 3), más relacionados con el razonamiento, la previsión del futuro y la toma de decisiones, se desarrollan más tardíamente, ya casi en el adulto. Todo el proceso de desarrollo de la corteza cerebral durante la adolescencia es además más rápido en las chicas que en los chicos y en las personas más inteligentes que en las menos inteligentes.

El ocaso de los sentidos y las percepciones

Con la edad se pierden facultades sensoriales y perceptivas lo que puede relacionarse no sólo con la pérdida de neuronas y las consecuentes disfunciones cerebrales, sino también con el envejecimiento de otros sistemas fisiológicos del organismo, especialmente el cardiovascular, el que garantiza el aporte de sangre y con ella el oxígeno y la glucosa que necesita el sistema nervioso para funcionar con normalidad. Prácticamente todos los sentidos sufren deterioro y alteraciones con el envejecimiento. Un buen ejemplo es el olfato. Las personas mayores perciben los olores con menor intensidad y pierden capacidad para identificarlos, pues pierden también memoria para los mismos. Mediante el test de identificación de olores de San Diego (EE.UU.) se ha observado que, en Estados Unidos, la gente mayor de 50 años tiene pérdidas de olfato del 24,5 %, porcentaje que sube al 62,5 % entre los mayores de 80 años. Pero la gente mayor no suele ser demasiado consciente de esas pérdidas y cuanto mayores son las personas menos las notan. Las anosmias o pérdidas olfativas de la vejez podrían relacionarse con pérdidas de sinapsis, es decir, con pérdidas de conexiones entre las neuronas de los glomérulos del bulbo olfatorio o la corteza cerebral.

El sentido del gusto varía también en modos diversos con la edad. Un buen ejemplo es la tolerancia al amargo, que suele ser muy baja en la infancia y alta en las personas mayores. La ageusia o pérdida total del sentido del gusto es muy rara, pero las pérdidas parciales (hipogeusia) o las alteraciones del mismo, como los gustos placenteros que dejan de serlo o saben raros, aumentan significativamente en los mayores de 65 años. En general, con el envejecimiento se producen pérdidas de sensibilidad en el sentido del gusto, muchas de ellas relacionadas con la ingesta frecuente de medicamentos que tiene lugar en esas edades y que pueden alterar los procesos biológicos implicados en la percepción gustativa. De hecho, las pérdidas son más acusadas en los mayores que más medicamentos consumen. Pero, además, en los ancianos se regeneran menos papilas y células gustativas de las que se mueren por lo que pueden necesitar hasta cinco veces más moléculas de testantes para detectar y reconocer un determinado gusto que los jóvenes.

Las pérdidas sensoriales en general son un buen indicador de posibles carencias mentales presentes o futuras. Los trastornos del olfato y el gusto, entre otras cosas, afectan a los hábitos de comida y, con ello, al peso de las personas y también a factores de riesgo cardiovascular, como la hipertensión y la diabetes. La propia falta de regulación de la glucosa en los diabéticos tiene mucho riesgo de futuros impedimentos o alteraciones mentales. De ahí la necesidad de vigilar la dieta de los mayores, pues su déficit gustativo puede afectar al reconocimiento de alimentos y, con ello, a su estado nutricional. Las pérdidas de olfato de los mayores se han asociado también especialmente al declinar cognitivo en enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer. Los esteroides orales y/o las estatinas, utilizados como medicamentos para combatir el colesterol, así como la terapia de reemplazo hormonal que muchas mujeres siguen tras la menopausia, se han mostrado útiles para disminuir el riesgo de pérdidas de olfato.

En relación con la visión, los problemas asociados al envejecimiento son también diversos, aunque los más conocidos son los que afectan al globo ocular y sus componentes. Los más frecuentes implican pérdidas de capacidad de las lentes oculares para acomodar la imagen y hacer nítida la visión. La presbicia o vista cansada es una incapacidad para enfocar con nitidez los objetos cercanos. Se debe a que con el paso de los años el cristalino pierde flexibilidad y no realiza bien su función. Es un defecto que se corrige fácilmente con las lentes adecuadas a cada caso. Los cambios en el cristalino reducen también su transparencia haciéndolo opaco. Se producen de ese modo las cataratas, un nublado progresivo de la visión de uno o ambos ojos que, no obstante, tienen también un buen tratamiento quirúrgico. Mucho más grave puede ser el glaucoma, la segunda causa de ceguera después de la catarata. Es una enfermedad que daña los nervios ópticos y que puede tener relación con el exceso de presión en el interior del globo ocular. Si no se trata, puede originar cegueras parciales o incluso totales del campo visual. Se da en el 1-2 % en las personas mayores de 40 años.

La tercera causa más importante de ceguera es la retinopatía diabética, una enfermedad causada por la propia diabetes, que deteriora los vasos sanguíneos que irrigan la retina. Con el envejecimiento se reduce también el diámetro de la pupila, lo que disminuye la cantidad de luz que entra en el ojo, haciendo que ciertas tareas den lugar a cansancio visual. La visión del color también puede empobrecerse, pues a partir de los 40 años se pierden conos de la fóvea. Incluso la visión binocular puede resultar alterada como consecuencia de los diversos cambios anatómicos y funcionales que tienen lugar en el conjunto del globo ocular. Aunque menos explícito, el procesamiento de la información visual en el cerebro puede verse también enlentecido o alterado por las pérdidas neuronales o del riego sanguíneo debidas al envejecimiento. Como consecuencia de ello, las personas mayores pierden también capacidad para imaginar estímulos o recuerdos visuales y razonar sobre ellos. Ello se debe a la pérdida de conexiones funcionales entre el cerebro frontal, que es el que dirige el pensamiento, y las áreas de la corteza cerebral implicadas en el procesamiento visual.

Por lo que se refiere a la audición, el 60 % de los mayores de 70 años tiene pérdidas de al menos 25 decibelios. Muchas de esas pérdidas son de origen genético, pero pueden influir también los ruidos permanentes a los que el sistema auditivo es especialmente sensible, como los más intensos de los transportes aéreos y terrestres, las industrias, la construcción o la música. Los impedimentos en audición están también asociados a impedimentos en memoria y velocidad perceptiva. Se ha demostrado que los individuos que a lo largo de su vida se han dedicado a tocar un instrumento parecen tener ventajas en dos importantes funciones que se deterioran con la edad: la memoria auditiva y la capacidad de oír y mantener una conversación en un ambiente ruidoso.

Epílogo

Los límites del cerebro y la mente humana

No pienso lo que quiero, pienso lo que puedo.

SILVIA MENDLEWICZ, filóloga catalana

HEMOS LLEGADO AL ÚLTIMO apartado del libro y nos sentiríamos satisfechos si hubiéramos sido capaces de transmitir al lector al menos parte del conocimiento que hoy tiene la neurociencia y la psicobiología sobre el modo en que nos conocemos a nosotros mismos y conocemos el mundo al que pertenecemos. Nos queda mucho por saber, pero con lo explicado quizá hayamos cambiado o mejorado su modo de entender la mente, los sentidos y las percepciones. Quizá le hemos ayudado a comprender que la mente humana, por el modo en que transforma la realidad, tiene mucho de virtual. Hemos intentado transmitir que la belleza o la complejidad que apreciamos en las cosas del mundo son algo relativo a la mente misma y sus posibilidades. Es ella misma quien establece los criterios que aplica en sus evaluaciones. Pero ahora ha llegado el momento de referirnos a sus limitaciones, a lo que más nos cuesta entender o, ¿quién sabe?, a lo que no podremos entender nunca acerca de la mente humana. Volvemos así, ineludiblemente, a aquella cuestión inicial sobre si nuestro cerebro puede entenderlo todo sobre sí mismo, sobre si un órgano inteligente puede abarcar por sí mismo toda su realidad y esencia.

Cuando exploramos lo que ocurre en la corteza cerebral para hacer posible la consciencia y las percepciones nos hemos limitado a hablar de neuronas y circuitos neurales, convencidos de que en su compleja organización radica la naturaleza de nuestro mundo subjetivo e imaginativo y de que llegará un día en que entenderemos esos procesos hasta el punto de poder devolver la consciencia, o al menos parte de ella, a un enfermo en estado de coma o, ¿por qué no?, hasta el punto de poder crear consciencia de un modo artificial. En todo caso, eso puede que sea la parte más fácil y plausible del problema, lo que la literatura anglosajona llama el soft problem. Pero hay algo más, algo que, estamos seguros, muchos lectores sienten como una carencia, como algo que hasta ahora en las páginas de este libro no hemos ni siquiera intentado explicar. Nos referimos a cómo tiene lugar la emergencia, el cambio cualitativo que convierte la actividad cerebral en pensamientos e imaginación, a cómo son posibles las diversas experiencias o percepciones conscientes, reales o ilusorias, que invaden nuestra mente. Ése es el llamado hard problem, el problema difícil de la consciencia.

Para algunos científicos, como el Nobel Gerald Edelman y varios colegas de su Instituto de Neurociencia en La Jolla (California), ese problema en realidad no existe, pues ellos creen que la experiencia consciente es tan sólo una ilusión sin consecuencias, una ilusión creada por la actividad de las neuronas del cerebro. Para ellos la consciencia es lo que los filósofos llaman un epifenómeno, es decir, un efecto colateral sin función alguna, como el ruido del motor de un coche o el color rojo de la sangre, fenómenos que, aunque se producen, por sí mismos no tienen ninguna misión o efecto y son sólo una consecuencia inútil e inevitable del funcionamiento del sistema que los origina. Las propiedades funcionales que en este libro hemos atribuido a la consciencia dichos científicos la atribuyen directamente a las neuronas porque ellas son las únicas entidades que pueden movilizar los músculos y demás recursos del organismo para producir comportamiento. Joe Gally, uno de los colegas de Edelman que comparte esa opinión, nos comunicó personalmente que él no acierta a imaginar ningún modo por el que una ilusión como la consciencia puede activar una sola neurona para producir algún comportamiento o efecto. Para nosotros, eso es tan cierto como lo contrario, es decir, como que tampoco podemos imaginar ningún modo por el que las neuronas pueden producir consciencia, el hard problem, en definitiva.

Porque, cuando nos preguntamos sobre cómo la actividad cerebral genera la experiencia consciente, es decir, los qualia, ¿qué tipo de respuesta podríamos esperar? Trate el lector de pensar sobre ello y responderse a sí mismo, ¿cómo entender el cambio cualitativo del fenómeno fisiológico al fenómeno mental, la emergencia de la imaginación subjetiva a partir de la materia objetiva?, ¿qué podemos esperar, en definitiva, para explicar el fenómeno psíquico de la consciencia? ¿Acaso algoritmos informáticos o fisiológicos?, ¿nos conformaríamos con una explicación basada en una fórmula matemática, nuevas partículas físicas o una forma de energía hasta ahora desconocida? Tal vez no, pues cada una de las posibles respuestas podría ser insuficiente y generar nuevas preguntas. En realidad, siendo la consciencia un fenómeno tan genuino y especial, quizá antes que nada debamos preguntarnos si podemos concebir o puede existir algún tipo de explicación inteligible sobre su naturaleza capaz de satisfacer plenamente nuestro interés científico. El propio Nobel Francis Crick se planteaba esa misma cuestión de este modo: ¿pueden los qualia ser explicados por lo que conocemos de la ciencia moderna? Michael Gazzaniga, otro de los grandes neurocientíficos de nuestro tiempo, recientemente ha llegado a afirmar que «entender cómo cada una y todas las neuronas funcionan todavía no nos dice absolutamente nada de cómo el cerebro manufactura un estado mental».

¿Sabemos entonces lo que estamos buscando cuando estudiamos la naturaleza íntima de la consciencia? Nosotros pensamos que no, que no lo sabemos, y eso nos lleva a preguntarnos si el llamado hard problem de la consciencia es soluble dentro de la estructura de la ciencia natural clásica. Es decir, ¿hay una solución o explicación posible para el problema de la emergencia de la consciencia? Creemos que no la hay, e intentaremos explicar por qué mediante otra metáfora. Para preparar una comida sabrosa necesitamos una buena receta, adecuados ingredientes y conocer la correcta secuencia y temporalidad para cocinarlos. Aparte de eso, ¿aportaría algo al resultado conocer cómo la combinación de ingredientes y el cocinado originan el sabor del producto final? ¿Podría ese conocimiento mejorar el sabor de lo cocinado? ¿Le aportaría alguna nueva propiedad, ventaja o utilidad práctica? Probablemente no. Es decir, a priori parece más relevante y necesario conocer los ingredientes y la mezcla precisa que hacen posible un sabor que determinar la naturaleza del propio sabor como fenómeno mental consciente. Pues del mismo modo creemos que aunque pudiéramos concebir e incluso conocer alguna explicación convincente sobre cómo la fisiología inconsciente se convierte en psique consciente y en qué consiste esta última, ese conocimiento no serviría para nada más que para satisfacer nuestra curiosidad intelectual, sin aportar ninguna ventaja práctica.

Y ésa es quizá la clave dado que, a lo largo del proceso evolutivo, la selección natural tiende a promover cosas útiles, cosas que sirvan para una mejor adaptación de los organismos a su medio. De ese modo, aunque conocer los mecanismos del cerebro que hacen posible la consciencia (el soft problem) es algo que podemos lograr científicamente y que tendrá sin duda consecuencias prácticas en la clínica o la educación, conocer la naturaleza íntima de la subjetividad (el hard problem), aparte de satisfacer, como decimos, nuestra curiosidad, sería de ninguna o poca utilidad práctica. Quizá ésa es la razón por la que la selección natural puede no haber promovido el desarrollo suficiente del cerebro humano que haga posible la comprensión de la naturaleza de la consciencia. Del mismo modo que un chimpancé no tiene un cerebro capacitado para entender una raíz cuadrada, el cerebro humano no estaría capacitado para entender la emergencia de la consciencia.

No obstante, podríamos ir más lejos y atribuir valor adaptativo no ya al conocimiento de cómo tiene lugar la emergencia de la consciencia, sino a su ignorancia, al hecho de no saberlo o no poder saberlo. ¿O acaso sentir el pensamiento y la propia imaginación como algo inexplicable y misterioso no está en el origen de la mayoría, si no de todas, las creencias sobrenaturales que los seres humanos han concebido desde que se desarrolló la corteza cerebral y apareció la inteligencia hace por lo menos un millón de años? Más todavía, siendo el destino final del hombre la muerte, ¿no es más adaptativo un cerebro cuyas limitaciones le lleven a establecer creencias que le ayuden a aceptar ese fatal destino, que un cerebro que lo sepa todo sobre sí mismo y sea incapaz de darle algún sentido a la finalización de la vida? En un reciente artículo de opinión, el Nobel Mario Vargas Llosa afirmaba que la idea de la extinción definitiva será siempre intolerable para el ser humano común y corriente. Insistía además, creemos que con acierto, en que la cultura no ha podido reemplazar a la religión ni podrá hacerlo salvo para pequeñas minorías marginales al gran público. Afirmaba también que la mayoría de los seres humanos sólo encuentra respuestas a su destino en «la sensación de que existe un orden superior del que forman parte y que da sentido y sosiego a su existencia a través de una trascendencia que ni la filosofía, ni la literatura, ni la ciencia han conseguido justificar racionalmente». En nuestra opinión, la ignorancia del hombre sobre la emergencia del pensamiento y la imaginación contribuye significativamente a la concepción de ese orden superior del que habla Vargas Llosa y por ello consideramos que esa ignorancia podría tener un carácter adaptativo. Por supuesto, no pretendemos aquí una defensa de las religiones o de las filosofías trascendentalistas, sino tan sólo un razonamiento hipotético sobre las limitaciones del cerebro y la mente humana en el contexto de la teoría de la evolución y la selección natural.

Aunque no lo entendamos, el cambio de la materia objetiva, es decir, de las neuronas y los procesos fisiológicos, a la imaginación y la percepción consciente es una realidad que ni podemos ni debemos desconsiderar. Decir, por ejemplo, que el miedo es una liberación de hormonas o el amor un torrente de neurotransmisores es algo que, además de resultar incomprensible y desconcertante para mucha gente, es sólo parte, aunque importante, de la verdad. El miedo y el amor son, como otros muchos sentimientos, percepciones conscientes. Es decir, miedo es lo que una persona siente cuando lo tiene y amor es lo que una persona siente cuando se enamora. Eso y no otra cosa son, aunque sería imposible que ocurrieran esos sentimientos sin las respectivas liberaciones de hormonas o neurotransmisores que tienen lugar en el cerebro y en otras partes del organismo, o sin los estímulos previos de toda índole y condición que originan esas liberaciones. Identificar fenómenos, en este caso mentales, con sus causas es una buena manera de comprenderlos y establecer su naturaleza, pero no necesariamente de caracterizarlos y reconocerlos. Los sentimientos son algo más que hormonas, neurotransmisores o potenciales de acción. Quizá por ello algunos científicos creen que la naturaleza de la consciencia es el principal problema que la moderna biología tiene aún por resolver. El que no sepamos cómo emerge la consciencia o cómo origina sus efectos no es suficiente, en mi opinión, para considerarla un epifenómeno, una ilusión sin consecuencias. La experiencia consciente es mucho más que eso, pues aporta una gran flexibilidad al comportamiento. Posiblemente, la capacidad cerebral para entender la emergencia de la consciencia evolucionará dentro de millones de años, cuando nuevas condiciones o desafíos ambientales hagan verdaderamente necesario ese entendimiento. Pero también es posible que entonces surjan nuevas y difíciles cuestiones que serán el precio que los humanos o seres de ese nuevo tiempo habrán de pagar por acceder a tal promoción.

IGNACIO MORGADO BERNAL

Bellaterra, diciembre de 2011

Glosario

Amígdala. Estructura del lóbulo temporal del cerebro implicada en el procesamiento de las emociones.

Axón. Prolongación por la que cada neurona envía su información a otras neuronas o células de órganos como los músculos.

Cerebro. Parte del encéfalo que contiene a ambos hemisferios cerebrales y al diencéfalo. Éste último contiene a su vez al tálamo y al hipotálamo, entre otras estructuras.

Corteza cerebral. Parte más voluminosa y visible de los hemisferios cerebrales. Se divide en cuatro lóbulos: el frontal, el parietal, el occipital y el temporal.

Corteza insular. Porción de corteza cerebral sumergida en el plegamiento que forma la cisura de Silvio entre los lóbulos temporal y frontal. Implicada en el sentido interoceptivo, el sentido del gusto, la percepción del propio cuerpo y la autoconsciencia.

Corteza orbitofrontal. Porción del lóbulo frontal del cerebro situada sobre las órbitas oculares. Implicada en la valoración de los estímulos sensoriales percibidos y en la relación entre las emociones y el razonamiento.

Dendritas. Prolongaciones ramificadas de las neuronas. En ellas se hallan las sinapsis por donde las neuronas reciben la información de otras neuronas u órganos.

Diencéfalo. Porción central del cerebro, que contiene el tálamo y el hipotálamo, entre otras estructuras.

Encéfalo. Conjunto de cerebro, cerebelo y tronco del encéfalo. Literalmente, la parte del sistema nervioso alojada en la cabeza.

Epigenética. Influencias o factores de todo tipo, como los ambientales, que, sin afectar a los genes que ya tenemos, pueden modificar su expresión.

Feromonas. Sustancias químicas producidas por ciertas glándulas del cuerpo que cuando son captadas por otro cuerpo de la misma especie animal producen en él cambios fisiológicos y conductuales relacionados con las conductas reproductoras y parentales.

Fibra nerviosa. Otro modo de referirnos a los axones por los que las neuronas envían su información a otras neuronas en forma de potenciales de acción.

Hipocampo. Estructura del lóbulo temporal del cerebro implicada en la formación de la memoria.

Hipotálamo. Conjunto de pequeños núcleos neuronales de la base del cerebro que controlan el metabolismo y las motivaciones (hambre, sed, sueño, conducta sexual, etc.).

Hormona. Sustancia química producida por ciertas glándulas del cuerpo, como la hipófisis o los testículos, que, por la sangre, alcanza a otros tejidos u órganos en los que produce modificaciones anatómicas y fisiológicas.

Lóbulo cerebral. Una de las cuatro grandes regiones en que se divide la corteza de cada hemisferio cerebral.

Neuroimagen. Imagen de una sección o parte del sistema nervioso obtenida mediantes técnicas como la resonancia magnética funcional.

Neurotransmisor. Sustancia química mediante la cual una neurona pasa a otra su información en las sinapsis.

Potenciales de acción. Pequeñas descargas eléctricas que producen las neuronas. Son como las palabras en el lenguaje del sistema nervioso, pues representan la información que llevan las neuronas. Se conducen a lo largo de los axones para llevar esa información de unas neuronas a otras.

Resonancia magnética funcional. Técnica inocua de obtención de imágenes del cerebro para saber qué partes del mismo están activas cuando el individuo en el que se toman realiza una determinada actividad física o mental.

Sistema nervioso. Conjunto del encéfalo, la médula espinal y los nervios periféricos que recorren todos los órganos y miembros del cuerpo.

Sistema nervioso central. Conjunto del encéfalo y la médula espinal.

Médula espinal. Estructura alargada del sistema nervioso incluida en la columna vertebral. En ella se establecen los diferentes nervios sensoriales y motores que van o vienen de los músculos y las vísceras.

Nervio. Agrupación compacta de múltiples axones o fibras nerviosas de diferentes neuronas. Los nervios llevan información en forma de potenciales de acción entre los órganos sensoriales, los músculos, las vísceras y diferentes estructuras o partes del sistema nervioso.

Neurona. Célula del sistema nervioso. Se compone de cuerpo o soma, dendritas y axón o fibra nerviosa.

Núcleo neuronal. Agrupación compacta de muchos cuerpos de neuronas.

Sinapsis. Conexión entre dos neuronas o entre una neurona y otra célula no nerviosa, como una célula muscular. Implica una neurona presináptica que envía información, una neurona postsinática que la recibe, y una sustancia química, llamada neurotransmisor, que la primera libera para, activando a la segunda, transmitirle la información.

Tronco del encéfalo. Parte del sistema nervioso que une el cerebro con la médula espinal. Se compone de mesencéfalo, protuberancia y bulbo raquídeo. Contiene abundantes núcleos neuronales en los que hace escala la información procedente de los órganos sensoriales en su camino hacia el cerebro.

Agradecimientos

Joan, Emilio y Tina me ayudaron a mejorar el texto y a afirmarme en su objetivo. Joan dedicó un intenso fin de semana a mejorar la sintaxis y precisar algunos términos. Emilio estudió y valoró el libro desde la perspectiva del gran público culto. La compositora Iluminada Pérez corrigió los apartados referidos a la música. Tina fue, como siempre, mi más fiel y crítica lectora. Este libro es también, en cierto modo, de todos ellos.

a b

FIG. 1. a) Neurona típica con cuerpo celular, dendritas y axón o fibra neuronal.

b) Sinapsis (parte superior) y detalle de la misma (parte inferior).

FIG. 2. Tres cerebros en uno, el de los instintos (reptiles), el de las emociones (mamíferos) y el de la inteligencia (primates).

FIG. 3. Lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital del cerebro humano. El encéfalo es el conjunto de cerebro, cerebelo y tronco del encéfalo.

FIG. 4. El cerebro hendido o dividido en sus dos mitades por sección

del cuerpo calloso, la principal estructura que las une.

FIG. 5. Desde su privilegiada posición en el centro del cerebro (a), el tálamo envía nume-

rosas proyecciones nerviosas a toda la corteza cerebral (b).

FIG. 6. Actividad eléctrica cerebral sincronizada: típica onda theta.

FIG. 7. Corteza insular. Se halla entre el lóbulo temporal y el frontal, en el interior de la cisura de Silvio. Es necesaria para el sentido interoceptivo, el del gusto, la percepción del propio cuerpo y la autoconsciencia.

FIG. 8. Espectro electromagnético general en el que se destaca la parte que detecta el ojo humano, es decir, el espectro electromagnético visible. Podemos ver las ondas de mayor frecuencia y menor longitud a la derecha, en correspondencia con las ondas de radio.

FIG. 9. Ondas sonoras. a) Vibración de las partículas del aire y su correspondencia con la onda sonora que la representa. b) Ondas sonoras de distinta frecuencia. c) Onda compuesta (en rojo) que resulta de la suma algebraica de varias ondas sonoras.

FIG. 10. Sentidos somáticos. a) Receptores sensoriales en una pequeña sección de la piel. b) Vías nerviosas que llevan la información del tacto al cerebro.

FIG. 10. (Continuación) Sentidos somáticos. c) Corteza cerebral somática y homúnculo sensorial somático.

FIG. 11. Sistema sensorial del olfato. a) Fosas nasales y células olfatorias. b) Bulbo olfatorio y glomérulos. c) Vías cerebrales olfatorias hacia la corteza piriforme y otras áreas cerebrales.

a b

FIG. 12. Sistema sensorial del gusto. a) Papilas gustativas. b) Nervios y áreas cerebrales que procesan la información gustativa. El sentido del gusto es el único cuyas fibras nerviosa procedentes de un lado y otro de la lengua no se cruzan en su camino al cerebro.

FIG. 13. Sistema sensorial visual. a) Ojo y capas de células en la retina. b) Vías nerviosas desde el ojo a la corteza cerebral.

FIG. 13. (Continuación) Sistema sensorial visual. c) En la fóvea, situada en la retina central, todas las demás células se apartan para dejar pasar la luz hacia los conos y bastones. d) Corteza visual implicada en cada corriente de procesamiento, la ventral desde la corteza occipital al lóbulo temporal y la dorsal, desde la corteza occipital al lóbulo parietal.

FIG. 14. a) Sensibilidad espectral de los tres tipos de conos y los bastones de la retina. b) Prueba de visión del color. Una persona normal ve el número 42.

FIG. 15. Sistema sensorial auditivo. a) Oído externo, medio e interno. b) Interior de la cóclea y el órgano de Corti. c) Vías nerviosas auditivas. d) Corteza auditiva.

Cómo percibimos el mundo. Una exploración de la mente y los sentidos.

Ignacio Morgado

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© de la imagen de la portada, Luciano Lozano

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Primera edición en libro electrónico (epub): marzo 2012

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